基于中心供液流体动压原理的盘式抛光理论与实验研究
发布时间：2021-02-25 08:16
光学技术的迅猛发展需要以高质量的光学元件作为基础,大口径非球面光学元件以其诸多优点被广泛应用于现代光学设备中,在实际加工过程中,通常需要组合使用多种加工技术完成光学元件的制造。光学加工体系经过数百年的发展,已经包含了非常丰富的加工手段,基本能够满足现阶段光学加工的需要,然而,光学加工技术一直处于不断的发展之中,人们对于新抛光方法的探索和尝试也从未停止。本文以国家工程对大口径光学元件的加工需求为基础,以补充和完善现有光学加工体系为目的,对新抛光方法进行尝试,基于中心供液流体动压原理提出了接触式中心供液盘式流体动压抛光（Contact Center-inlet Disc Hydrodynamic Polishing,简称CCDHDP）和浮式中心供液盘式流体动压抛光（Floating Centerinlet Disc Hydrodynamic Polishing,简称FCDHDP）,并以理论分析和实验验证为基础对两种抛光方法进行了研究。首先,研究了CCDHDP的去除函数。根据去除函数研究的需求,设计并搭建了具有中心供液功能的工艺研究实验台,同时,研制了CCDHDP工具。基于单磨粒去除模型对抛...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：145 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
核聚变装置(a)NIF;(b)神光III
(a) (b)图 1-1 核聚变装置 (a) NIF; (b) 神光 IIIFigure 1-1 Inertial confinement fusion device (a) NIF; (b) Shenguang III遥感卫星是以轨道卫星为平台的遥感技术装置，是目前空间光学的热点用于资源探测、气候监控、地面测绘、定位导航、灾害预警、国防安全目前国内外研制的各种遥感卫星已达数千台，它是促进人类社会发展的，得到了各国的广泛重视。预计未来 10 年，民用遥感卫星总产值可达元，而目前，欧美国家占据的市场份额接近 80%[4]。2016 年 11 月 11 日igitalGlobe 公司的第五代光学遥感卫星 WorldView-4 发射成功，它的全达到 0.31 m[5]。1989 年发射的美国军用地面侦察卫星“锁眼 12”主镜径达到 3 m，全色分辨率可达 0.1 m[6]。
图 1-3 吉林一号及其遥感图像Figure 1-3 Jilin-1 and its satellite remote sensing image空基太空望远镜又称空间望远镜，是人类放在太空中的“眼睛”，主要用太空探索。发射于 1990年4月24 日的哈勃太空望远镜（HubbleSpaceTelesco称 HST）是上世纪太空望远镜的代表，其主镜片是口径为 2.4m 的双曲面反[9]。由于主镜片在加工过程中产生了 1/20λ 的加工误差，导致按原计划装配片与最优位置出现 2 μm 的偏差，使得其传回的图像出现了严重的问题，原 140 亿光年的观测距离缩短为 40 亿光年。1994 年，由 Tinsley 公司与 Itestman Kodak 等公司合作，完成对 HST 的修复工作[10],[11]，修复所用的非球偿校正镜价值 4000 万美元，新广角行星相机价值 2400 万美元，修复后 H观测距离恢复到 120 亿光年。由此可见光学元件加工精确性的重要性。计18 年 10 月发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope, JWST）是 HST 的继任者，它的主镜片口径达到 6.5m，由 18 块口径 1.3m角镜拼接而成[12]。其升空后将会被放置在地球与太阳的第二拉格朗日点上，6
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于吉林一号遥感图像的星载目标快速识别系统[J]. 徐伟,陈彦彤,朴永杰,王绍举. 光学精密工程. 2017(01)
[2]TMT望远镜三镜系统的研究进展[J]. 王富国,杨飞,赵宏超,苏燕芹,陈宝刚. 中国光学. 2013(05)
[3]国外光学成像侦察卫星发展研究[J]. 夏亚茜. 国际太空. 2012(09)
[4]微射流抛光机理仿真及实验研究[J]. 马占龙,王君林. 光电工程. 2012(05)
[5]计算机控制光学表面成形中大规模驻留时间求解[J]. 罗丽丽,何建国,王亚军,张云飞,黄文,吉方. 强激光与粒子束. 2011(12)
[6]射流抛光材料去除机理及影响因素分析[J]. 马占龙,刘健,王君林. 应用光学. 2011(06)
[7]离子束修形技术[J]. 戴一帆,周林,解旭辉,廖文林,沈永祥. 应用光学. 2011(04)
[8]射流抛光误差分析与材料去除稳定性研究[J]. 施春燕,袁家虎,伍凡,万勇建. 光学学报. 2011(01)
[9]计算机控制磁流变抛光软件去除算法设计[J]. 郑楠,李海波,袁志刚. 信息与电子工程. 2010(05)
[10]世界最大光学天文望远镜将落户智利[J]. 李良. 现代物理知识. 2010(04)
博士论文
[1]提高大口径光学反射镜加工收敛效率的关键技术研究[D]. 张鑫.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[2]大口径非球面磁流变加工的关键技术研究[D]. 李龙响.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[3]离子束抛光大口径非球面去除模型与工艺研究[D]. 唐瓦.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[4]磁流变抛光液的研制及去除函数稳定性研究[D]. 白杨.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2015
[5]能动磨盘加工大口径非球面关键技术研究[D]. 刘海涛.中国科学院研究生院（光电技术研究所） 2014
[6]大口径非球面反射镜组合加工技术驻留时间算法研究[D]. 刘振宇.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2013
[7]磨料水射流抛光技术研究[D]. 李兆泽.国防科学技术大学 2011
[8]采用平转动应力盘技术加工超大口径非球面的研究[D]. 罗霄.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2011
[9]纳米颗粒胶体射流抛光机理及试验研究[D]. 宋孝宗.哈尔滨工业大学 2010
[10]离子束加工技术研究[D]. 武建芬.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2010
硕士论文
[1]基于五轴混联气囊抛光机的气囊抛光工艺研究[D]. 朱传睿.哈尔滨工业大学 2016
[2]小工具头磁流变抛光工艺及抛光轨迹研究[D]. 徐江.哈尔滨工业大学 2015
[3]离线式气囊抛光工具修整与检测技术研究[D]. 白志扬.厦门大学 2014
[4]基于气囊抛光工艺的数控系统人机界面的开发[D]. 董傲雷.哈尔滨工业大学 2013
[5]气囊抛光接触力控制系统研究[D]. 敖海平.浙江工业大学 2012
[6]导流式悬浮液加工机理及工艺研究[D]. 何剑敏.浙江工业大学 2012
[7]计算机控制抛光去除函数优化分析[D]. 陈曦.苏州大学 2011
[8]熔石英材料大气等离子体加工工艺研究[D]. 袁野.哈尔滨工业大学 2010
[9]常温大气等离子抛光去除速度函数的研究[D]. 赵培君.哈尔滨工业大学 2009
[10]超精密加工表面粗糙度测量方法对比及功率谱密度评价[D]. 陈建超.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3050704
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：145 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
核聚变装置(a)NIF;(b)神光III
(a) (b)图 1-1 核聚变装置 (a) NIF; (b) 神光 IIIFigure 1-1 Inertial confinement fusion device (a) NIF; (b) Shenguang III遥感卫星是以轨道卫星为平台的遥感技术装置，是目前空间光学的热点用于资源探测、气候监控、地面测绘、定位导航、灾害预警、国防安全目前国内外研制的各种遥感卫星已达数千台，它是促进人类社会发展的，得到了各国的广泛重视。预计未来 10 年，民用遥感卫星总产值可达元，而目前，欧美国家占据的市场份额接近 80%[4]。2016 年 11 月 11 日igitalGlobe 公司的第五代光学遥感卫星 WorldView-4 发射成功，它的全达到 0.31 m[5]。1989 年发射的美国军用地面侦察卫星“锁眼 12”主镜径达到 3 m，全色分辨率可达 0.1 m[6]。
图 1-3 吉林一号及其遥感图像Figure 1-3 Jilin-1 and its satellite remote sensing image空基太空望远镜又称空间望远镜，是人类放在太空中的“眼睛”，主要用太空探索。发射于 1990年4月24 日的哈勃太空望远镜（HubbleSpaceTelesco称 HST）是上世纪太空望远镜的代表，其主镜片是口径为 2.4m 的双曲面反[9]。由于主镜片在加工过程中产生了 1/20λ 的加工误差，导致按原计划装配片与最优位置出现 2 μm 的偏差，使得其传回的图像出现了严重的问题，原 140 亿光年的观测距离缩短为 40 亿光年。1994 年，由 Tinsley 公司与 Itestman Kodak 等公司合作，完成对 HST 的修复工作[10],[11]，修复所用的非球偿校正镜价值 4000 万美元，新广角行星相机价值 2400 万美元，修复后 H观测距离恢复到 120 亿光年。由此可见光学元件加工精确性的重要性。计18 年 10 月发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope, JWST）是 HST 的继任者，它的主镜片口径达到 6.5m，由 18 块口径 1.3m角镜拼接而成[12]。其升空后将会被放置在地球与太阳的第二拉格朗日点上，6
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于吉林一号遥感图像的星载目标快速识别系统[J]. 徐伟,陈彦彤,朴永杰,王绍举. 光学精密工程. 2017(01)
[2]TMT望远镜三镜系统的研究进展[J]. 王富国,杨飞,赵宏超,苏燕芹,陈宝刚. 中国光学. 2013(05)
[3]国外光学成像侦察卫星发展研究[J]. 夏亚茜. 国际太空. 2012(09)
[4]微射流抛光机理仿真及实验研究[J]. 马占龙,王君林. 光电工程. 2012(05)
[5]计算机控制光学表面成形中大规模驻留时间求解[J]. 罗丽丽,何建国,王亚军,张云飞,黄文,吉方. 强激光与粒子束. 2011(12)
[6]射流抛光材料去除机理及影响因素分析[J]. 马占龙,刘健,王君林. 应用光学. 2011(06)
[7]离子束修形技术[J]. 戴一帆,周林,解旭辉,廖文林,沈永祥. 应用光学. 2011(04)
[8]射流抛光误差分析与材料去除稳定性研究[J]. 施春燕,袁家虎,伍凡,万勇建. 光学学报. 2011(01)
[9]计算机控制磁流变抛光软件去除算法设计[J]. 郑楠,李海波,袁志刚. 信息与电子工程. 2010(05)
[10]世界最大光学天文望远镜将落户智利[J]. 李良. 现代物理知识. 2010(04)
博士论文
[1]提高大口径光学反射镜加工收敛效率的关键技术研究[D]. 张鑫.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[2]大口径非球面磁流变加工的关键技术研究[D]. 李龙响.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[3]离子束抛光大口径非球面去除模型与工艺研究[D]. 唐瓦.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[4]磁流变抛光液的研制及去除函数稳定性研究[D]. 白杨.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2015
[5]能动磨盘加工大口径非球面关键技术研究[D]. 刘海涛.中国科学院研究生院（光电技术研究所） 2014
[6]大口径非球面反射镜组合加工技术驻留时间算法研究[D]. 刘振宇.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2013
[7]磨料水射流抛光技术研究[D]. 李兆泽.国防科学技术大学 2011
[8]采用平转动应力盘技术加工超大口径非球面的研究[D]. 罗霄.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2011
[9]纳米颗粒胶体射流抛光机理及试验研究[D]. 宋孝宗.哈尔滨工业大学 2010
[10]离子束加工技术研究[D]. 武建芬.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2010
硕士论文
[1]基于五轴混联气囊抛光机的气囊抛光工艺研究[D]. 朱传睿.哈尔滨工业大学 2016
[2]小工具头磁流变抛光工艺及抛光轨迹研究[D]. 徐江.哈尔滨工业大学 2015
[3]离线式气囊抛光工具修整与检测技术研究[D]. 白志扬.厦门大学 2014
[4]基于气囊抛光工艺的数控系统人机界面的开发[D]. 董傲雷.哈尔滨工业大学 2013
[5]气囊抛光接触力控制系统研究[D]. 敖海平.浙江工业大学 2012
[6]导流式悬浮液加工机理及工艺研究[D]. 何剑敏.浙江工业大学 2012
[7]计算机控制抛光去除函数优化分析[D]. 陈曦.苏州大学 2011
[8]熔石英材料大气等离子体加工工艺研究[D]. 袁野.哈尔滨工业大学 2010
[9]常温大气等离子抛光去除速度函数的研究[D]. 赵培君.哈尔滨工业大学 2009
[10]超精密加工表面粗糙度测量方法对比及功率谱密度评价[D]. 陈建超.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3050704
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