光耦合胶体三相射流抛光流场仿真及工艺试验研究
发布时间：2022-05-10 19:17
现代各科学领域的快速进步极大的促进了人类社会的繁荣与发展,但日益增多的社会发展需求同时也对科学研究提出了更高的要求。比如在光学、电子科学等研究领域便对元件表面质量提出了粗糙度小于1nm Rms（Root Mean Square）的加工要求,因为对于光学元件而言拥有更好的表面质量则意味着能够获得更好的反射率,同时也能获得极低的散射特性。又比如硬脆晶体作为目前各个科学研究领域功能元件应用比较多的材料,其在具体应用时除了会被要求拥有极低的表面粗糙度外,还会被要求能够拥有完整的表面晶格。超光滑表面作为一种能够同时满足极低表面粗糙度、极小表面残余应力及完整表面晶体结构的高精度面型,其在未来的高新技术产业中将会得到越来越广泛的应用,而对于其加工方法的研究也将会变的越来越重要。紫外光诱导纳米颗粒胶体射流抛光技术作为一种新型的超精密加工方法,针对其所进行的相关研究对于实现元件的超光滑表面加工具有重要的应用价值。此种技术的主要原理是胶体中的羟基与纳米颗粒先依次与功能元件表面的原子产生碰撞反应吸附,然后依靠射流及胶体的粘滞作用将发生反应的原子从功能元件表面去除。其中紫外光的作用主要表现在两个方面,一方面是...
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
精密机械研磨抛光机
旋转过程中工件表面与毛毡之间会通过不断发生摩擦来实现表去除，进而获得较好的表面质量[17-18]。.1.2 气囊式抛光法气囊式抛光作为一种低成本、高效率、高精度的非球面抛光技术，其在面质量的光学元件加工方面具有比较广泛的应用[19-20]。2000 年伦敦大ko 公司合作研制了 7 轴 CNC 抛光装置——IRP 系列气囊式旋动抛光机，图为 IRP-200 型抛光机实物图[21]。IRP 系列抛光机的装置比较复杂，其装安装在旋转枢轴末端的抛光盘和一个外形为柔性球冠的抛光气囊组成。IRP-200 型抛光机对工件表面进行抛光时，如图 1.3 所示，负载单元会先形抛光气囊趋向于工件表面，同时控制抛光气囊的旋转轴与工件法线方～25°的角，随后抛光气囊会随着旋转枢轴末端的抛光盘旋转而旋转，进光模与工件表面之间的摩擦润滑化学过程来完成抛光。2007 年伦敦大ko 公司利用气囊式抛光法完成了欧洲超大望远镜的主镜加工[16]。
图 1.2 IRP-200 型抛光机实物图 图 1.3 抛光气囊与工件表面接触加工示意图1.3.1.3 磁流变抛光法磁流变抛光法最早由白俄罗斯的 W.I.Kordonski 等人于 1992 年提出，1995 年Kordonski 与罗切斯特大学合作，利用此技术对球形的熔石英元件进行了加工，得到了表面粗糙度为 0.8nm Rms、面形误差为 0.09 μm 的超光滑表面[16]。磁流变抛光是将电磁学和流体动力学交叉结合而发展起来的一种新技术，如图 1.4 和 1.5所示分别为其具体的结构原理图和工件表面材料去除模型图。根据磁流变抛光技术的加工原理可知，对于由基液、磁性颗粒和稳定剂构成的抛光液而言，其在电磁体产生的高梯度磁场作用下会变成具有粘塑性和缎带凸起的 Bingham 介质，而加工时工件表面材料的去除则主要通过此介质流经工件与轮盘间狭小空隙时产生的剪切力来实现[22-24]。磁流变抛光方法可以对任何形状的元件表面进行抛光，此
本文编号：3652538
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
精密机械研磨抛光机
旋转过程中工件表面与毛毡之间会通过不断发生摩擦来实现表去除，进而获得较好的表面质量[17-18]。.1.2 气囊式抛光法气囊式抛光作为一种低成本、高效率、高精度的非球面抛光技术，其在面质量的光学元件加工方面具有比较广泛的应用[19-20]。2000 年伦敦大ko 公司合作研制了 7 轴 CNC 抛光装置——IRP 系列气囊式旋动抛光机，图为 IRP-200 型抛光机实物图[21]。IRP 系列抛光机的装置比较复杂，其装安装在旋转枢轴末端的抛光盘和一个外形为柔性球冠的抛光气囊组成。IRP-200 型抛光机对工件表面进行抛光时，如图 1.3 所示，负载单元会先形抛光气囊趋向于工件表面，同时控制抛光气囊的旋转轴与工件法线方～25°的角，随后抛光气囊会随着旋转枢轴末端的抛光盘旋转而旋转，进光模与工件表面之间的摩擦润滑化学过程来完成抛光。2007 年伦敦大ko 公司利用气囊式抛光法完成了欧洲超大望远镜的主镜加工[16]。
图 1.2 IRP-200 型抛光机实物图 图 1.3 抛光气囊与工件表面接触加工示意图1.3.1.3 磁流变抛光法磁流变抛光法最早由白俄罗斯的 W.I.Kordonski 等人于 1992 年提出，1995 年Kordonski 与罗切斯特大学合作，利用此技术对球形的熔石英元件进行了加工，得到了表面粗糙度为 0.8nm Rms、面形误差为 0.09 μm 的超光滑表面[16]。磁流变抛光是将电磁学和流体动力学交叉结合而发展起来的一种新技术，如图 1.4 和 1.5所示分别为其具体的结构原理图和工件表面材料去除模型图。根据磁流变抛光技术的加工原理可知，对于由基液、磁性颗粒和稳定剂构成的抛光液而言，其在电磁体产生的高梯度磁场作用下会变成具有粘塑性和缎带凸起的 Bingham 介质，而加工时工件表面材料的去除则主要通过此介质流经工件与轮盘间狭小空隙时产生的剪切力来实现[22-24]。磁流变抛光方法可以对任何形状的元件表面进行抛光，此
本文编号：3652538
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