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.     

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.     

大尺寸光学零件磁流变抛光的面形缺陷研究

针对大尺寸光学零件磁流变抛光中出现面形缺陷的产生原因和解决方法进行探讨.通过调整抛光头轴心与工件轴中心及摆臂轴心必须在同一直线,及调整磁场强度的工艺,研究了改善面形缺陷提高面形质量的实验方法.实验结果表明：对230mm的K9玻璃进行磁流变抛光,采用优化的磁流变抛光装置并将磁场控制电压减小到12V时,加工工件表面的面形P-V值由原来的0.730 2μm提高到了0.351 5μm.     

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.     

磁流变抛光超光滑光学表面

研究了利用初始粘度达到0.5Pa·s、具有相对大范围稳定性的标准磁流变抛光液,并结合设计独特的公自转组合运动永磁抛光轮进行了试验,对抛光过程中的主要参量包括抛光轮与工件之间间隙、抛光轮与工件之间相对运动速度、氧化铈浓度及抛光时间对材料去除特性的影响进行了研究.磁流变抛光对工件(K9玻璃)表面粗糙度提高效果的抛光试验结果证明,该套系统具有良好的抛光特性,抛光28min后工件表面粗糙度由最初的10.98nm收敛到0.6315nm,获得了超光滑量级的抛光表面.     

磁流变抛光D型去除函数创成机制数值分析

磁流变抛光技术是超精密光学元件制造的最终工艺环节。为了进一步研究在磁流变抛光过程中,当工件的嵌入深度不同时,其去除函数对抛光区域内磁流变抛光液的压力、速度、密度的影响,作者通过开展数值计算对相关参数进行试验、分析,探明了在磁流变抛光过程中,其加工工件的嵌入深度不同对磁流变抛光液的压力、速度、密度的影响机制,得出了当加工工件的嵌入深度逐渐变深时,磁流变抛光液的压力会随其变深而增大、磁流变抛光液的运动速度相反会随其变深而逐渐减小、磁流变抛光液的密度会随其变深而逐渐增大的结论。     

基于空间频率评价磁流变抛光非球面中频误差

基于空间频率的概念,提出磁流变抛光非球面表面波像差的相移评价算法,根据位相与表面高度差之间的关系,计算出元件表面上各点的实际高度差.通过规划表面残余误差与抛光工艺参数之间的关系,确定能够有效消除表面残余误差的磁流变抛光工艺规范,制造成功在20 mm通光口径内面形精度达到20 nmRMS(均方根值)的非球面曲面.该方法克服了传统评价方法的局限性,为深入开展纳米精度磁流变抛光技术提供有力的技术储备.     

磁流变抛光技术现状与进展

详细地介绍了磁流变抛光的原理及加工特点,综述了磁流变抛光技术的国内外研究现状与研究进展,重点详细阐述了超声波磁流变复合抛光和磁射流抛光的机理和复合加工技术。最后对磁流变抛光技术进行了前景展望,提出了今后的重点研究方向。     

蓝宝石磁流变化学机械抛光工艺研究

针对超光滑平面蓝宝石衬底片存在亚表层损伤的问题,文中利用磁流变抛光技术进行蓝宝石衬底片抛光以满足现有生产需要,研究了磁流变抛光中抛光压力、抛光盘转速、工件盘转速及抛光液温度等工艺参数对C向蓝宝石衬底片表面粗糙度和去除率的影响。采用正交实验方法获得了一组最佳工艺参数为:抛光压力为25 kg,抛光盘转速为40 r·min~(-1),工件盘转速为20 r·min~(-1),抛光液温度为38℃。研究结果表明:蓝宝石抛光后最优表面粗糙度R_a为0.31 nm,去除率达到2.68μm·h~(-1)。     

硼硅玻璃薄膜的抛光工艺

对硼硅玻璃产品的用途及加工表面质量要求进行了分析,以自制抛光机为抛光工具,抛光薄膜为抛光膜,水作为抛光冷却液,通过对大量抛光实验数据的研究,拟定了最优的硼硅玻璃薄膜抛光过程工艺.该工艺不仅可以满足加工要求,而且其冷却液还具有绿色环保作用.     

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．     

磁流变抛光可塑性对彗尾疪病的影响

分析了彗尾疪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疪病现象产生的过程.利用工艺实验研究彗尾疪病现象的消除方法,在自主设计的磁流变抛光装置上,采用磁场强度值分别为240 kA/m,210 kA/m,180 kA/m,150 kA/m,90 kA/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0.49 nm,消除了磁流变抛光过程中的彗尾疪病现象.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.     

硫系红外玻璃的抛光工艺研究

为研究锗砷硒(Ge22As20Se58)硫系红外玻璃的最佳抛光参数,比较了CeO2抛光液和Al2O3抛光液、聚氨酯抛光模和黑色阻尼布作为抛光垫时的优劣性。通过4因素3水平的正交实验,采用古典法平摆式磨抛技术研究锗砷硒玻璃的抛光工艺,使用Taylor Hobson粗糙度轮廓仪和Zygo Newview 8200对抛光后的锗砷硒玻璃表面粗糙度进行检测。研究结果表明:相比较于聚氨酯抛光模,黑色阻尼布作为抛光垫时玻璃未产生划痕,抛光时Al2O3抛光液的抛光效果优于CeO2抛光液,锗砷硒玻璃表面粗糙度可达2.59nm,得到了最佳抛光工艺。     

面接触磁流变抛光中“彗尾”现象的分析

针对面接触磁流变抛光中产生的"彗尾"划痕产生原因和解决方式进行了探讨.通过对面接触磁流变抛光材料去除量公式的研究,分析出"彗尾"现象的产生是工件各点在闭合环带磁场内所处的磁场强度不停的变化所引起.以理论推导为依据,进行了工艺实验,实验结果表明"彗尾"划痕的产生受到工件与抛光头之间的相对速度、磁场强度和工件初始破坏层深度等因素的影响.最后通过组合实验的方式,解决了面接触磁流变抛光中存在的"彗尾"现象,使得工件表面粗糙度值降低到Ra0.56 nm.     

碘化铯晶体的水解抛光实验研究

为获得具有超光滑表面的碘化铯(CsI(TI))基片,需对其表面进行抛光加工处理。利用CsI(TI)晶体的水解特性和化学机械抛光理论,提出对CsI(TI)采用水解抛光的加工方法。通过改变抛光加工中的工艺参数,即抛光液配比、转速和压强进行实验,获得水解抛光CsI(TI)晶体的抛光机制及表面粗糙度Ra与材料去除率随加工用量的变化规律。     

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.     

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。     

基于硫系玻璃非球面抛光工艺研究

硫系玻璃非球面透镜具有优异的红外光学性能,分析了硫系玻璃材料的光学和热力学特性,针对硫系玻璃质软,热膨胀系数大,依据自适应迭代驻留时间算法理论,采用数控气囊式抛光对?50mm硫系玻璃非球面透镜进行抛光。通过正交试验确定了透镜在抛光过程中的气囊抛光头旋转速度、气囊充气压力值、氧化铈抛光液浓度等工艺参数,再使用带有聚氨酯抛光垫的气囊对透镜进行多次抛光,并检测其面形图。最后通过分析对比实验,在实验基础上改用金刚石微粉作为抛光液,对透镜进行最后阶段的面形修正抛光,其表面粗糙度Ra值为9.28nm,PV值为0.6097μm,表面疵病B为Ⅲ级。     

YAG投影管屏锥封接的原理与工艺

提出了利用低熔点玻璃进行YAG投影管的YAG屏与玻璃锥体封接的思想:分析了该封接工艺中材料膨胀系数的匹配、浸润性以及再结晶等问题;简要介绍了所用低熔点玻璃的物化性质,以及包括低熔点左玻璃膏剂调制、涂覆和焙烧在内的具体工艺规范。结果证实该封接性能良好,实现了YAG投影管全玻结构的技术飞跃。