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。     

氮化硅陶瓷球研磨抛光技术研究进展

氮化硅陶瓷球是重大装备中轴承的关键基础元件,球体的超精密研磨抛光质量是影响轴承性能与寿命的重要因素. 本文从加工方法的角度,总结了陶瓷球研磨抛光技术的研究进展,对不同的陶瓷球超精密复合抛光方法进行了比较分析,并提出了一种新型抛光方法,即集群磁流变抛光陶瓷球的方法. 该方法初步测试显示,经3 h的抛光,氮化硅陶瓷球的表面粗糙度Ra由50 nm下降到5 nm,球度达到0.11~0.22 μm.     

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。     

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...     

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.     

软金属球精密/超精密镜面抛光工艺

为了探究软金属球精密超精密加工的新途径,采用精密/超精密镜面抛光技术,对其进行镜面抛光实验.实验结果表明:研抛压力、抛光液的p H值、磨粒大小和研抛垫的厚度是影响表面加工质量的主要因素.当研抛压力在0.6~0.8 N/cm2、抛光液p H值为10、磨料粒度为W0.5、研抛垫厚度为2 mm时,抛光效果最佳,可以有效地提高加工效率,改善表面加工质量,得到表面粗糙度Ra为0.039μm的已加工表面.     

45号钢低温抛光纳米加工试验研究

随着现代科学技术的发展，精密、超精密加工技术在机械制造领域越来越占有重要地位。由于45号钢在横具制造、半导体制造、超真空制造、金属反射镜等方面有着广泛的应用，本文采用冰盘抛光新技术，首次对45号钢材料试件进行了纳米抛光加工试验研究，给出了实际测量结果。通过分析与实验验证，得到了不同工艺参数对纳米抛光精度带来不同影响的规律；对冰盘抛光纳米加工进行了较为深入的分析与探讨。     

扫描探针显微镜在超精密加工中的应用

对扫描探针显微镜(SPM)的基本原理、成像模式及其在超精密加工中的新应用进行了评述。介绍了SPM在微细加工和光刻新技术中的应用。指出纳米级加工机理的研究将依赖于SPM的复合化和多功能化。只有实现了加工与检测的一体化才能正确评价加工方法及工艺参数的优化选择,从而推进超精密加工技术的发展。     

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.     

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。     

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.     

复杂模具自由曲面抛光工艺规划的研究

抛光是模具自由曲面自动化加工中的重要工序．本文对复杂模具自由曲面抛光的工艺规划技术进行了研究,首先详细给出了抛光工艺规划步骤,即自由曲面分区、磨具的选择、路径规划、加工参数优化和抛光次数的确定;提出了三种确定抛光次数的方法,即表面粗糙度法、材料去除深度法和效率法,并具体给出了每一种临界抛光次数的计算方法．     

工程应用中的磁流变阻尼器

磁流变液是一种新型的智能材料.磁流变液的快速流变性能使其广泛应用于制造减振阻尼器、制动器、离合器、抛光装置和液压阀等.从设计的角度出发,阐述了磁流变阻尼器的力学模型及半主动控制策略,并对其在工程中的应用及发展前景进行了总结.     

Restraint of mid-spatial frequency error in magneto-rheological finishing (MRF) process by maximum entropy method

In order to restrain the mid-spatial frequency error in magnetorheological finishing (MRF) process, a novel part-random path is designed based on the theory of maximum entropy method (MEM). Using KDMRF-1000F polishing machine, one flat work piece (98 mm in diameter) is polished. The mid-spatial frequency error in the region using part-random path is much lower than that by using common raster path. After one MRF iteration (7.46 min), peak-to-valley (PV) is 0.062 wave (1 wave =632.8 nm), root-mean-square (RM...     

复曲面镜抛光工艺技术研究

针对Rx为250.7mm,Ry为165.7mm的复曲面透镜,进行了数控研磨和抛光技术研究,给出了批量生产的加工工艺流程,实现了复曲面元件的快速、确定性抛光。通过对复曲面加工的研究,在抛光中对其面型误差进行反馈补偿。最终加工的面型精度小于0.158μm （λ/4）,半径公差控制在±0.5mm以内,满足了光学系统中对复曲面元件的要求,并且在保证有较高面型精度和较好表面光洁度的同时,解决了复曲面镜的边缘效应和中心厚度难以控制等加工技术问题。     

基于ELID精密镜面磨削技术的外圆精加工工艺

为了探究外圆精加工的新途径,采用在线电解修整(electrolytic in-process dressing,ELID)精密镜面磨削技术,对外圆进行ELID精密超精密磨削实验.鉴于许多典型难加工材料的平面精密加工和高效加工是通过ELID精密镜面磨削技术解决的,通过改装机床工艺设备、优化工艺参数,得到当砂轮线速度为20 m/s、磨削深度为10μm、电极间隙为0.3 mm、电压为10 V、电流为1 A、占空比为2/3时,已加工表面的表面粗糙度为0.025μm,外圆磨削状态最佳,加工工件的表面质量最优.     

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.     

MRF装置的应用及展望

磁流变液是一种在磁场作用下，其流变学性能可作出迅速响应，且易于控制的新型智能材料．磁流变液的装置包括阻尼器、制动器、离合器、抛光装置和夹具等，有很大的潜力．本文在分析磁流变液装置工作模式的基础上，对近十年来MRF装置以及这些装置机械工程领域的应用进行分类和全面综述，对其研究存在的问题及应用前景进行了展望．