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基于酒架结构负压缩性的抛光方法及装置的研究

发布时间:2020-12-08 03:53
  随着超精密光学元器件广泛应用在各行各业的同时,人们对光学元件表面质量的要求越来越高。现代抛光技术作为一种加工方法被广泛应用于超精密的制造过程中。目前抛光技术存在一些问题,如何在提高抛光效率的同时,获得稳定优良的表面精度,如何精确的控制材料去除率,使抛光工具自适应的与工件表面贴合。针对于抛光技术的局限性,本文基于负压缩性酒架结构探究了一种新型抛光方法,以酒架结构为晶胞,构建了酒架结构负压缩性的理论模型,设计了负压缩性的抛光装置,探究负压缩性在抛光技术中的作用机理和抛光思路,深入开展负压缩性抛光试验的研究。具体研究内容及结论如下:1.基于负压缩性的概念,提出了负压缩性抛光的加工原理。设计了一种压电驱动装置验证负压缩性抛光机制的可行性。针对于压电驱动模块、柔性铰链导向单元模块、预紧模块等进行了选择设计。采用ANSYS有限元的方法对压电驱动装置进行了仿真分析,对压电驱动装置进行了静力学、动力学测试试验,验证了结构的刚度、行程、固有频率、运动分辨率满足装置的设计要求。在此基础上,开展了负压缩性压电驱动装置对K9玻璃的抛光试验。与正常抛光机制相比,负压缩性机制抛光后的表面轮廓算术平均偏差Sa由18... 

【文章来源】:吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:103 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题提出
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 课题的背景及意义
    1.2 超精密抛光技术的国内外研究现状
        1.2.1 计算机控制表面成型技术
        1.2.2 磁流变抛光技术
        1.2.3 液体射流抛光技术
        1.2.4 离子束抛光技术
        1.2.5 气囊抛光技术
    1.3 现代抛光技术亟待解决的问题
    1.4 负压缩性的研究现状
        1.4.1 负压缩性的概念
        1.4.2 负压缩性的研究现状
        1.4.3 负压缩性的应用前景
    1.5 本文的研究内容
第2章 负压缩性抛光原理的验证及驱动装置的设计
    2.1 负压缩性抛光的原理
    2.2 驱动装置设计的要求
    2.3 压电陶瓷的选择
    2.4 柔性铰链的设计和计算
    2.5 驱动装置的有限元仿真分析
        2.5.1 驱动装置的刚度分析
        2.5.2 驱动装置的应力分析
    2.6 驱动装置的离线性能测试
        2.6.1 测试系统的构成
        2.6.2 刚度测试
        2.6.3 行程测试
        2.6.4 动力学性能测试
    2.7 抛光试验验证
    2.8 本章小结
第3章 负压缩性酒架结构的建模及设计
    3.1 理想铰接机制下酒架模型的建立
    3.2 综合变形机制下酒架模型的建立
        3.2.1 铰接机制
        3.2.2 拉伸机制
        3.2.3 弯曲机制
        3.2.4 综合变形机制
    3.3 负压缩性酒架结构的设计
    3.4 负压缩性酒架结构的仿真与测试
    3.5 本章小结
第4章 负压缩性抛光装置的设计及性能测试
    4.1 负压缩性抛光装置的设计
        4.1.1 负压缩性抛光装置的构型
        4.1.2 负压缩性抛光装置的作用原理
    4.2 负压缩性抛光装置的仿真分析
    4.3 负压缩性抛光装置的性能测试
    4.4 本章小结
第5章 抛光试验与结果分析
    5.1 试验条件
        5.1.1 抛光机床
        5.1.2 测量系统
        5.1.3 工件材料的选取
        5.1.4 抛光头及抛光剂的选取
    5.2 抛光参数对抛光质量的影响及分析
        5.2.1 抛光工具的转速和抛光时间
        5.2.2 抛光剂粒度的选择
    5.3 上机试验结果与分析
        5.3.1 正常机制下的抛光试验
        5.3.2 负压缩机制下的抛光试验
    5.4 本章小节
第6章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
参考文献
作者简介及硕士期间的研究成果
    1. 作者简介
    2. 学术成果
致谢


【参考文献】:
期刊论文
[1]光学元件超精密气囊抛光关键技术研究现状[J]. 张伟,李洪玉,于国彧.  光学学报. 2009(01)
[2]应用于模具自由曲面的新型气囊抛光技术[J]. 计时鸣,金明生,张宪,张利,张银东,袁巨龙.  机械工程学报. 2007(08)
[3]气囊式工具抛光新技术[J]. 高波,谢大纲,姚英学,袁哲俊.  光学技术. 2004(03)

博士论文
[1]基于磁流变力矩伺服的非球面数控研抛力—位—姿解耦技术研究[D]. 史永杰.吉林大学 2012
[2]模具自由曲面气囊抛光机理及工艺研究[D]. 金明生.浙江工业大学 2009
[3]曲面光学零件气囊抛光工艺参数优化及其相关技术研究[D]. 宋剑锋.哈尔滨工业大学 2009
[4]磁流变液装置研究及其在非球面研抛中的应用[D]. 崔治.吉林大学 2009
[5]确定性磁流变抛光的关键技术研究[D]. 彭小强.国防科学技术大学 2004

硕士论文
[1]气囊抛光磨粒场形态与温度特性研究[D]. 沈亚琦.浙江工业大学 2009
[2]机器人辅助模具气囊抛光运动控制和轨迹规划研究[D]. 张银东.浙江工业大学 2009
[3]曲面光学零件气囊抛光工艺实验研究[D]. 龚金成.哈尔滨工业大学 2008
[4]气囊式抛光机床电主轴的研制[D]. 邓伟平.哈尔滨工业大学 2006
[5]气囊抛光机床数控代码生成与检验技术的研究[D]. 龚小玲.哈尔滨工业大学 2006



本文编号:2904406

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