弹性球头磨具曲面抛光参数对抛光效果的影响研究

弹性球头磨具的曲面抛光过程中,受磨具转速、切入切深、进给速度、磨具粒度以及工件几何形状等参数影响,抛光无法达到理想状态。为提高相对滞后的曲面光整技术,以SKD-11钢工件为抛光试验对象,结合材料去除机理和赫兹接触理论建立材料去除函数模型,通过相对灵敏度分析材料去除率和工件表面质量对抛光参数的敏感程度,并以单因素试验方法确定相对敏感抛光参数的影响规律。结果表明:总体粒度大的磨具材料去除能力较低,易获得稳定的抛光表面质量;球头磨具在转速为(3 000～9 000)r/min和切削深度为(0.3～0.4)mm时材料去除率和工件表面质量较高,确定了球头磨具抛光参数适宜范围,为曲面的高精度抛光提供理论指导。     

融石英光学材料离子束抛光去除特性研究

为研究融石英光学材料表面离子束抛光的去除特性,在分析法拉第扫描的离子束电流密度分布参数与去除函数间关系的基础上,建立基于法拉第扫描的离子束抛光去除函数模型。采用等间距采集数据进行法拉第扫描试验,对采样数据进行高斯拟合,得到离子束电流密度分布。对法拉第扫描方法和线扫描方法对比分析研究。结果表明:基于法拉第扫描对融石英材料进行离子束抛光方法,可缩短离线计算去除函数时间,提高抛光效率;去除函数峰值的去除率Rmax和法拉第扫描的电流密度峰值Jmax间的关系Rmax=1.596 2Jmax。     

面向等残余面形误差的分层修形模具气囊抛光轨迹规划方法

气囊抛光方法可成功应用于模具自由曲面,实现自动化抛光。提出一种面向等残余面形误差的分层修形模具气囊抛光轨迹规划新方法,该方法可用于等残余面形误差工件的整个面形修正过程或非等残余面形误差状态下气囊抛光工艺中的某一阶段。针对光栅型抛光轨迹给出一种基于一次去除深度函数数值仿真的驻留点间距优选方法,并设计了对比性实验进行验证。实验结果表明,以X方向为进给方向的光栅型轨迹中,驻留点间距值选择去除模型中最大去除量1/2处对应Y值的两倍是合理的。     

基于快速抛光技术的光学元件材料去除模型研究

为精确控制抛光阶段材料去除,实现光学元件的确定性抛光加工,在分析快速抛光原理和快速抛光材料去除机制基础上,从单颗磨粒受力和抛光垫峰点捕获的磨粒数出发,获得量化的单颗磨粒瞬时切除体积和抛光接触区参与有效磨粒数,从而建立一种光学元件快速抛光材料去除模型。研究结果表明：以材料去除量为实验对象,在不同抛光液、抛光垫和光学元件实验条件下,材料去除模型的理论预测结果与实验结果较为吻合,材料去除量误差可以控制在9%以内。验证了该模型对于光学元件快速抛光技术的适用性,从而可以确定性的控制快速抛光时间和效率。     

中心起爆式变截面杆战斗部设计技术研究

提高杆式战斗部杀伤力的主要研究内容是提高杆的着靶速度和控制杆的飞行姿态。提出一种新的杆式战斗部——变截面杆战斗部,通过改变杆的形状控制杆的飞行姿态进而提高杆式战斗部的杀伤力。论述变截面杆战斗部设计的基本思路,并采用非线性动力学分析软件ANSYS/LS-DYNA数值模拟变截面杆战斗部爆轰驱动杆条扩张运动过程,得到了杆的抛撒速度及飞行姿态变化规律。考虑爆炸作用结束后空气阻力对变截面杆飞行姿态的影响,运用计算流体力学（CFD）和基于有限元技术的计算结构力学（CSM）相耦合的方法仿真模拟杆的气动变形,分析结果表明变截面杆气动弹性变形很小,对其飞行姿态影响有限。基于理论研究工作开展了爆轰驱动变截面杆静态抛撒试验,试验达到了预期效果。研究结果表明了变截面杆战斗部结构设计的合理性,为离散杆战斗部的进一步工程设计提供了可靠的理论依据。     

变壁厚筒体构件引伸-辊挤复合成形技术及装置研究

针对外壁具有多台阶的筒形结构锻造毛坯的形状特点,提出一种引伸-辊挤复合成形技术,通过带有变内径辊轮的挤压作用实现该种构件的塑性成形,解决热冲拔工艺存在的材料利用率低、锻造毛坯质量差等问题。介绍引伸-辊挤复合成形的原理,对稳定变形条件进行分析,并完成引伸-辊挤成形装置的设计,较好地实现辊轮的同步运动,解决了飞边问题。验证结果表明,采用该工艺能够实现该类构件的精确成形,大幅度提高材料利用率,降低综合生产成本,实现节能降耗,达到了预期研究目标。