环带式磁流变抛光加工石英光学零件实验分析

针对磁流变抛光工艺参数对加工石英光学零件表面粗糙度的影响规律,进行了平面石英玻璃光学零件的工艺实验.应用正交实验方法分析了磁流变抛光中主要工艺参数:磁场强度、工件轴转速、平摆速度、抛光盘与工件间的间隙对石英玻璃表面粗糙度的影响规律,确定了石英玻璃磁流变抛光最优工艺因素.并分阶段采用不同工艺参数进行磁流变抛光,抛光后石英玻璃光学零件的表面粗糙度值达到0.6 nm.     

非球面反馈补偿铣磨抛光及工艺参数优化

通过对口径Φ84mm平凸非球面透镜加工工艺的研究,提出了全口径柔性抛光结合小磨头修正抛光的试验方案。通过实验引入铣磨补偿量来抵消全口径抛光带来的面型误差,并对小磨头修正抛光比较突出的工艺参数进行单因素试验,其中包括小磨头尺寸选择,抛光压力选择。通过改变抛光盘尺寸有效减少了中频误差,优化工艺流程参数后抛光的元件面型精度（PV值）0.49μm,达到中等精度要求。总结出一套效率高,成本低,重复性好的数控研抛非球面方法,可实现中小口径非球面元件大批量快速加工。     

光学非球面柔性抛光表面粗糙度的研究

为了研究FRP-1型非球面柔性抛光机加工非球面零件的可行性,利用FRP-1型非球面柔性抛光机对非球面光学零件进行抛光实验.采用单因素工艺研究法对抛光机的工件轴转速、非球面工件的口径和其最接近圆曲率半径等工艺参数对表面粗糙度的影响进行了分析.实验表明提高工件轴转速可提高抛光效率,且抛光小口径大曲率工件的效率要优于大口径小曲率的工件.在上述研究基础上对K9玻璃材料的非球面工件进行抛光实验,60 min后工件的表面粗糙度由最初的Ra150 nm收敛到Ra8.55 nm.利用FRP-1型非球面柔性抛光机对非球面光学零件进行抛光效果良好能够满足非球面光学零件的加工精度的要求.     

低熔点光学玻璃表面加工工艺参数优化

为优化磁流变抛光对低熔点玻璃表面的加工工艺,文中利用磁流变抛光技术对低熔点玻璃进行抛光,分析了磁流变抛光中工艺参数对低熔点光学材料对表面粗糙度的影响,探讨低熔点玻璃通过冷加工的方法进行超光滑加工的效果.实验研究表明:在抛光液质量分数为15％、磨盘转速为35 r·min-1、抛光时间为50 min条件下,磁流变抛光对低熔...     

光学非球面先进制造关键技术的探讨

在光学制造领域计算机控制技术的发展促进了非球面先进制造技术的不断进步。使用计算机控制光学表面成形法、计算机控制应力盘抛光技术和磁流变抛光技术可以实现高精度的非球面加工,其关键在于计算机数字控制技术的综合运用。提出了光学非球面的固着磨料研磨加工。     

轴对称非球面平行磨削Y轴向对刀误差补偿

在光学系统中应用非球面光学元件能够提高光学系统设计灵活性,改善光学系统成像质量,缩小光学系统尺寸,在整体上减轻系统质量。本文通过系统分析轴对称非球面元件精密磨削工艺过程中的轴向对刀误差等加工误差因素,建立轴向对刀误差校正方法,并将其运用到轴对称非球面精密磨削与抛光加工过程中。由实验可知：通过误差补偿,加工时间节省60%以上,Φ80mm口径非球面抛光后的面形精度PV值为0.62μm（0.982λ）,RMS值达到0.093μm（0.147λ）,满足非球面面形精度要求。实验结果验证了理论分析与误差补偿方法的正确性,实现了轴对称非球面光学元件的快速精密加工。     

数控气囊式抛光结构设计与非球面加工工艺技术研究

非球面光学元件由于具有改善系统成像质量、提高光学性能等特点被广泛的应用于各类光电产品中,因此如何抛光加工出高精度非球面元件成为国内外学者面临的难题.对数控气囊抛光方法抛光非球面元件的工艺进行研究,分析气囊抛光的加工原理,设计气囊式抛光头的结构,并对材料去除函数进行分析.在实验过程中使用硅胶气囊与橡胶气囊对非球面元件进行抛光对比,采用轮廓仪测量非球面面型,并使用高倍放大镜检测表面质量.结果表明,利用数控气囊抛光方法可以加工出光滑的非球面表面,粗糙度为0.9nm,该方法是抛光高精密非球面光学元件的有效方法,且数控气囊抛光工艺具有可扩展性.     

超精密磁流变复合抛光技术研究进展

对超精密磁流变复合抛光技术的国内外研究进展进行了评述,介绍了当前主要应用的几种超精密磁流变复合抛光技术的加工原理和发展现状.重点介绍了磁流变射流复合抛光、超声波磁流变复合抛光、化学机械磁流变复合抛光以及集群磁流变复合抛光的加工技术内涵,从加工效率、加工表面均匀性、加工精度、加工适合的材料与形状等方面对上述几类超精密磁流变复合抛光方法进行比较和评述.最后对超光滑无损伤超精密磁流变抛光技术的发展方向进行了预测.     

磁场强度对磁流变抛光表面粗糙度的影响

在自制的磁流变抛光实验装置中,通过被加工零件和Bingham凸起相对运动产生的剪切力来实现抛光.在该装置上进行工艺实验,研究了磁流变抛光技术中磁场对表面粗糙度的影响.比较了不同磁场强度下的磁流变抛光情况,以及表面粗糙度和抛光效率的差别,然后,通过采用不同磁场强度组合加工,使初始表面粗糙度(Ra)为400 nm的K9玻璃材料的平面,磁流变抛光30 min,表面粗糙度值达到了0.86 nm,提高了被加工零件的抛光效率和表面质量.     

环带磁场在磁流变抛光技术中的应用

磁流变抛光是获得光滑光学表面的理想工艺之一.为了获得一种可用于磁流变抛光中的环形磁场,设计了一种新型的环带式磁场结构,并对其进行模拟与分析,利用该磁场结构构造了一种面接触式的磁流变抛光设备.实际测量证明该磁场结构可形成满足磁流变抛光要求的高梯度磁场.将环形磁极浸入磁流变抛光液中,可使其形成圆环状的Bingham凸起;利用它对K9玻璃进行抛光,可使其表面粗糙度达到约为1 nm的水平.     

磁流变抛光可塑性对彗尾疵病的影响

分析了彗尾疵病产生的原因及去除方法．通过研究磁流变抛光的可塑性问题,从可塑性方面分析了彗尾疵病现象产生的过程．利用工艺实验研究彗尾疵病现象的消除方法,在自主设计的磁流变抛光装置上,采用磁场强度值分别为240kA／m,210kA／m,180kA／m,150kA／m,90kA／m的五阶段优化磁场强度法后,使K9玻璃表面粗糙度值达到0．49nm,消除了磁流变抛光过程中的彗尾疵病现象．实验表明磁场强度的大小影响链条结构的稳定,影响抛光粉颗粒对材料的去除,减小磁场强度可以有效的去除彗尾疵病．     

基于区间分析的一类三转动自由度并联机构的精度设计(邀请论文)

面向大型结构件调姿、天线跟踪及快速定位等应用需求,研究三转动自由度并联机构3-PSUS的精度设计方法.首先,利用螺旋理论建立该机构的误差映射模型,并将影响机构末端姿态精度的几何误差分离为可补偿误差与不可补偿误差2类.其次,借助区间分析理论,提出不可补偿误差的灵敏度指标,并通过全域灵敏度分析揭示各项不可补偿误差对机构末端姿态精度的影响规律.然后,以灵敏度指标值为分配权重,建立各项不可补偿误差的优化分配模型,在给定精度约束下,借助遗传算法将难以实现的不可补偿误差的公差值松弛至最大可行区间.最后,通过蒙特卡洛仿真验证了所提出精度设计方法的有效性.     

磁流变阻尼器无模型前馈/反馈复合控制

为了实现磁流变（MR）阻尼器高可靠性和高精度的阻尼力跟踪控制,克服基于逆向动力学模型的前馈控制易受模型误差和外界干扰影响的问题,提出结构简单、实现容易的无模型前馈/反馈复合控制(MFFFFBC)方法. 利用磁流变液减振器阻尼力连续可调的特点,将磁流变阻尼器控制器前一时刻的控制量进行采样保持作为前馈控制器,以避免建立复杂的磁流变阻尼器逆向动力学模型. 利用期望阻尼力与实际阻尼力之间的跟踪误差信号构建反馈控制器对前馈控制量进行实时修正,利用饱和函数对控制电压进行限幅,以避免控制电压高频振荡. 试验结果表明,在MFFFFBC控制下输出电压连续光滑变化,与经典的基于Heaviside阶跃函数的控制相比,采用本研究所提出的控制策略,黏性阻尼力和摩擦阻尼力的跟踪误差分别减小了21.98%和26.64%.     

磁流变液屈服应力计算模型研究

为了改善磁流变液颗粒链模型的准确性,对比分析了经典偶极子模型、局部场偶极子模型及有限元模型的适用范围,提出了一种新型颗粒链计算模型———分裂偶极子模型,并计算了分裂磁偶极矩,得到颗粒间作用力的误差大小.研究表明:颗粒链在外加磁场作用下,其作用力模型可以用两对经典偶极子模型表示;当外加磁场较小时,分裂偶极子模型中心线磁场误差大于20%,此时模型不再适用;当外加磁场为中强磁场时,分裂偶极子模型适用于任意颗粒间距,且其中心线磁场误差小于15%,颗粒间相互作用力误差小于10%,分裂偶极子模型优于经典偶极子模型和局部场偶极子模型.     

纳米材料在功能纺织品方面的应用及研究进展

综述了纳米材料的制备方法、对织物进行功能整理的途径,以及纳米材料在纺织品防紫外线整理、抗静电整理、防电磁辐射整理、红外功能整理、抗菌消臭整理、抗老化整理和拒水拒油整理方面的应用和研究现状,并就纳米材料在纺织品整理研究中存在的问题和发展趋势进行了分析和展望。     

热轧带钢终轧温度控制模型的应用研究

为了适应加速轧制时高精度终轧温度控制的要求,在机架间冷却单元的基础上开发了在线自适应、前馈与反馈相结合的在线终轧温度控制模型,并现场测试了机架间冷却阀门的开度和流量曲线。结果表明,该模型对于提高终轧温度控制精度是有效的。     

Autoregressive trispectrum and its slices analysis of magnetorheological damping device

A combined magnetorheological damper combined with rubber spring and magnetorheological damper is addressed.This type of damping device has inherited the merits of rubber spring and the magnetorheological damper.The test damping device is made up of combined magnetorheological damper,amplitude controller,signal collecting device,computer software for dynamic analysis,etc.When a zeromean and non-Gaussian white noise interfere with the device,a time series autoregressive(AR) model is conducted by using the sampled experimental data.Trispectrum and its slices analysis are emerging as a new powerful technique in signal processing,which is put forward for investigating the dynamic characteristics of the magnetorheological vibrant device.The present of trispectrum and its slices analysis change with the variation of controllable working magnetic field of the damper correspondingly.It is indicated that AR trispectrum and its slices analysis methods are feasible and effective for investigation of magnetorheological vibrant device.     

磁流变液剪切屈服应力的数值分析

为了改善单链模型的准确性，从颗粒间的磁相互作用能出发，建立了磁流变液多链计算模型．考虑链内颗粒和相邻链中颗粒的影响，利用磁能密度的变化，得到了磁致剪切应力应变关系，由剪切应力应变曲线的最大值来确定磁流变液的剪切屈服应力．对于链状结构，研究了链间距与链内相邻颗粒距离之比对磁流变液剪切屈服应力的影响；对于柱状结构，通过确定柱的大小及相邻柱的间距，构建了BCT结构计算模型，对含柱状结构的磁流变液的剪切屈服应力进行了分析．计算结果表明，当比值较大时，多链模型与单链模型趋于一致；比值较小时单链模型的误差不能忽略．传统的单链模型高估了磁流变液的剪切屈服应力，铁磁颗粒体积比浓度较小时，链状结构有比柱状结构更高的剪切屈服应力；而当颗粒体积比浓度较大时，柱状结构优于链状结构．