基于中心供液流體動(dòng)壓原理的盤式拋光理論與實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-25 08:16
光學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展需要以高質(zhì)量的光學(xué)元件作為基礎(chǔ),大口徑非球面光學(xué)元件以其諸多優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代光學(xué)設(shè)備中,在實(shí)際加工過(guò)程中,通常需要組合使用多種加工技術(shù)完成光學(xué)元件的制造。光學(xué)加工體系經(jīng)過(guò)數(shù)百年的發(fā)展,已經(jīng)包含了非常豐富的加工手段,基本能夠滿足現(xiàn)階段光學(xué)加工的需要,然而,光學(xué)加工技術(shù)一直處于不斷的發(fā)展之中,人們對(duì)于新拋光方法的探索和嘗試也從未停止。本文以國(guó)家工程對(duì)大口徑光學(xué)元件的加工需求為基礎(chǔ),以補(bǔ)充和完善現(xiàn)有光學(xué)加工體系為目的,對(duì)新拋光方法進(jìn)行嘗試,基于中心供液流體動(dòng)壓原理提出了接觸式中心供液盤式流體動(dòng)壓拋光(Contact Center-inlet Disc Hydrodynamic Polishing,簡(jiǎn)稱CCDHDP)和浮式中心供液盤式流體動(dòng)壓拋光(Floating Centerinlet Disc Hydrodynamic Polishing,簡(jiǎn)稱FCDHDP),并以理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證為基礎(chǔ)對(duì)兩種拋光方法進(jìn)行了研究。首先,研究了CCDHDP的去除函數(shù)。根據(jù)去除函數(shù)研究的需求,設(shè)計(jì)并搭建了具有中心供液功能的工藝研究實(shí)驗(yàn)臺(tái),同時(shí),研制了CCDHDP工具;趩文チHコP蛯(duì)拋...
【文章來(lái)源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:145 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
核聚變裝置(a)NIF;(b)神光III
(a) (b)圖 1-1 核聚變裝置 (a) NIF; (b) 神光 IIIFigure 1-1 Inertial confinement fusion device (a) NIF; (b) Shenguang III遙感衛(wèi)星是以軌道衛(wèi)星為平臺(tái)的遙感技術(shù)裝置,是目前空間光學(xué)的熱點(diǎn)用于資源探測(cè)、氣候監(jiān)控、地面測(cè)繪、定位導(dǎo)航、災(zāi)害預(yù)警、國(guó)防安全目前國(guó)內(nèi)外研制的各種遙感衛(wèi)星已達(dá)數(shù)千臺(tái),它是促進(jìn)人類社會(huì)發(fā)展的,得到了各國(guó)的廣泛重視。預(yù)計(jì)未來(lái) 10 年,民用遙感衛(wèi)星總產(chǎn)值可達(dá)元,而目前,歐美國(guó)家占據(jù)的市場(chǎng)份額接近 80%[4]。2016 年 11 月 11 日igitalGlobe 公司的第五代光學(xué)遙感衛(wèi)星 WorldView-4 發(fā)射成功,它的全達(dá)到 0.31 m[5]。1989 年發(fā)射的美國(guó)軍用地面?zhèn)刹煨l(wèi)星“鎖眼 12”主鏡徑達(dá)到 3 m,全色分辨率可達(dá) 0.1 m[6]。
圖 1-3 吉林一號(hào)及其遙感圖像Figure 1-3 Jilin-1 and its satellite remote sensing image空基太空望遠(yuǎn)鏡又稱空間望遠(yuǎn)鏡,是人類放在太空中的“眼睛”,主要用太空探索。發(fā)射于 1990年4月24 日的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡(HubbleSpaceTelesco稱 HST)是上世紀(jì)太空望遠(yuǎn)鏡的代表,其主鏡片是口徑為 2.4m 的雙曲面反[9]。由于主鏡片在加工過(guò)程中產(chǎn)生了 1/20λ 的加工誤差,導(dǎo)致按原計(jì)劃裝配片與最優(yōu)位置出現(xiàn) 2 μm 的偏差,使得其傳回的圖像出現(xiàn)了嚴(yán)重的問(wèn)題,原 140 億光年的觀測(cè)距離縮短為 40 億光年。1994 年,由 Tinsley 公司與 Itestman Kodak 等公司合作,完成對(duì) HST 的修復(fù)工作[10],[11],修復(fù)所用的非球償校正鏡價(jià)值 4000 萬(wàn)美元,新廣角行星相機(jī)價(jià)值 2400 萬(wàn)美元,修復(fù)后 H觀測(cè)距離恢復(fù)到 120 億光年。由此可見(jiàn)光學(xué)元件加工精確性的重要性。計(jì)18 年 10 月發(fā)射的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(James Webb Space Telescope, JWST)是 HST 的繼任者,它的主鏡片口徑達(dá)到 6.5m,由 18 塊口徑 1.3m角鏡拼接而成[12]。其升空后將會(huì)被放置在地球與太陽(yáng)的第二拉格朗日點(diǎn)上,6
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于吉林一號(hào)遙感圖像的星載目標(biāo)快速識(shí)別系統(tǒng)[J]. 徐偉,陳彥彤,樸永杰,王紹舉. 光學(xué)精密工程. 2017(01)
[2]TMT望遠(yuǎn)鏡三鏡系統(tǒng)的研究進(jìn)展[J]. 王富國(guó),楊飛,趙宏超,蘇燕芹,陳寶剛. 中國(guó)光學(xué). 2013(05)
[3]國(guó)外光學(xué)成像偵察衛(wèi)星發(fā)展研究[J]. 夏亞茜. 國(guó)際太空. 2012(09)
[4]微射流拋光機(jī)理仿真及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 馬占龍,王君林. 光電工程. 2012(05)
[5]計(jì)算機(jī)控制光學(xué)表面成形中大規(guī)模駐留時(shí)間求解[J]. 羅麗麗,何建國(guó),王亞軍,張?jiān)骑w,黃文,吉方. 強(qiáng)激光與粒子束. 2011(12)
[6]射流拋光材料去除機(jī)理及影響因素分析[J]. 馬占龍,劉健,王君林. 應(yīng)用光學(xué). 2011(06)
[7]離子束修形技術(shù)[J]. 戴一帆,周林,解旭輝,廖文林,沈永祥. 應(yīng)用光學(xué). 2011(04)
[8]射流拋光誤差分析與材料去除穩(wěn)定性研究[J]. 施春燕,袁家虎,伍凡,萬(wàn)勇建. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(01)
[9]計(jì)算機(jī)控制磁流變拋光軟件去除算法設(shè)計(jì)[J]. 鄭楠,李海波,袁志剛. 信息與電子工程. 2010(05)
[10]世界最大光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡將落戶智利[J]. 李良. 現(xiàn)代物理知識(shí). 2010(04)
博士論文
[1]提高大口徑光學(xué)反射鏡加工收斂效率的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張?chǎng)?中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2016
[2]大口徑非球面磁流變加工的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李龍響.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2016
[3]離子束拋光大口徑非球面去除模型與工藝研究[D]. 唐瓦.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2016
[4]磁流變拋光液的研制及去除函數(shù)穩(wěn)定性研究[D]. 白楊.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2015
[5]能動(dòng)磨盤加工大口徑非球面關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉海濤.中國(guó)科學(xué)院研究生院(光電技術(shù)研究所) 2014
[6]大口徑非球面反射鏡組合加工技術(shù)駐留時(shí)間算法研究[D]. 劉振宇.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2013
[7]磨料水射流拋光技術(shù)研究[D]. 李兆澤.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[8]采用平轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)力盤技術(shù)加工超大口徑非球面的研究[D]. 羅霄.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2011
[9]納米顆粒膠體射流拋光機(jī)理及試驗(yàn)研究[D]. 宋孝宗.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[10]離子束加工技術(shù)研究[D]. 武建芬.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2010
碩士論文
[1]基于五軸混聯(lián)氣囊拋光機(jī)的氣囊拋光工藝研究[D]. 朱傳睿.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]小工具頭磁流變拋光工藝及拋光軌跡研究[D]. 徐江.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]離線式氣囊拋光工具修整與檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 白志揚(yáng).廈門大學(xué) 2014
[4]基于氣囊拋光工藝的數(shù)控系統(tǒng)人機(jī)界面的開(kāi)發(fā)[D]. 董傲雷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[5]氣囊拋光接觸力控制系統(tǒng)研究[D]. 敖海平.浙江工業(yè)大學(xué) 2012
[6]導(dǎo)流式懸浮液加工機(jī)理及工藝研究[D]. 何劍敏.浙江工業(yè)大學(xué) 2012
[7]計(jì)算機(jī)控制拋光去除函數(shù)優(yōu)化分析[D]. 陳曦.蘇州大學(xué) 2011
[8]熔石英材料大氣等離子體加工工藝研究[D]. 袁野.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[9]常溫大氣等離子拋光去除速度函數(shù)的研究[D]. 趙培君.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[10]超精密加工表面粗糙度測(cè)量方法對(duì)比及功率譜密度評(píng)價(jià)[D]. 陳建超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3050704
【文章來(lái)源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:145 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
核聚變裝置(a)NIF;(b)神光III
(a) (b)圖 1-1 核聚變裝置 (a) NIF; (b) 神光 IIIFigure 1-1 Inertial confinement fusion device (a) NIF; (b) Shenguang III遙感衛(wèi)星是以軌道衛(wèi)星為平臺(tái)的遙感技術(shù)裝置,是目前空間光學(xué)的熱點(diǎn)用于資源探測(cè)、氣候監(jiān)控、地面測(cè)繪、定位導(dǎo)航、災(zāi)害預(yù)警、國(guó)防安全目前國(guó)內(nèi)外研制的各種遙感衛(wèi)星已達(dá)數(shù)千臺(tái),它是促進(jìn)人類社會(huì)發(fā)展的,得到了各國(guó)的廣泛重視。預(yù)計(jì)未來(lái) 10 年,民用遙感衛(wèi)星總產(chǎn)值可達(dá)元,而目前,歐美國(guó)家占據(jù)的市場(chǎng)份額接近 80%[4]。2016 年 11 月 11 日igitalGlobe 公司的第五代光學(xué)遙感衛(wèi)星 WorldView-4 發(fā)射成功,它的全達(dá)到 0.31 m[5]。1989 年發(fā)射的美國(guó)軍用地面?zhèn)刹煨l(wèi)星“鎖眼 12”主鏡徑達(dá)到 3 m,全色分辨率可達(dá) 0.1 m[6]。
圖 1-3 吉林一號(hào)及其遙感圖像Figure 1-3 Jilin-1 and its satellite remote sensing image空基太空望遠(yuǎn)鏡又稱空間望遠(yuǎn)鏡,是人類放在太空中的“眼睛”,主要用太空探索。發(fā)射于 1990年4月24 日的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡(HubbleSpaceTelesco稱 HST)是上世紀(jì)太空望遠(yuǎn)鏡的代表,其主鏡片是口徑為 2.4m 的雙曲面反[9]。由于主鏡片在加工過(guò)程中產(chǎn)生了 1/20λ 的加工誤差,導(dǎo)致按原計(jì)劃裝配片與最優(yōu)位置出現(xiàn) 2 μm 的偏差,使得其傳回的圖像出現(xiàn)了嚴(yán)重的問(wèn)題,原 140 億光年的觀測(cè)距離縮短為 40 億光年。1994 年,由 Tinsley 公司與 Itestman Kodak 等公司合作,完成對(duì) HST 的修復(fù)工作[10],[11],修復(fù)所用的非球償校正鏡價(jià)值 4000 萬(wàn)美元,新廣角行星相機(jī)價(jià)值 2400 萬(wàn)美元,修復(fù)后 H觀測(cè)距離恢復(fù)到 120 億光年。由此可見(jiàn)光學(xué)元件加工精確性的重要性。計(jì)18 年 10 月發(fā)射的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(James Webb Space Telescope, JWST)是 HST 的繼任者,它的主鏡片口徑達(dá)到 6.5m,由 18 塊口徑 1.3m角鏡拼接而成[12]。其升空后將會(huì)被放置在地球與太陽(yáng)的第二拉格朗日點(diǎn)上,6
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于吉林一號(hào)遙感圖像的星載目標(biāo)快速識(shí)別系統(tǒng)[J]. 徐偉,陳彥彤,樸永杰,王紹舉. 光學(xué)精密工程. 2017(01)
[2]TMT望遠(yuǎn)鏡三鏡系統(tǒng)的研究進(jìn)展[J]. 王富國(guó),楊飛,趙宏超,蘇燕芹,陳寶剛. 中國(guó)光學(xué). 2013(05)
[3]國(guó)外光學(xué)成像偵察衛(wèi)星發(fā)展研究[J]. 夏亞茜. 國(guó)際太空. 2012(09)
[4]微射流拋光機(jī)理仿真及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 馬占龍,王君林. 光電工程. 2012(05)
[5]計(jì)算機(jī)控制光學(xué)表面成形中大規(guī)模駐留時(shí)間求解[J]. 羅麗麗,何建國(guó),王亞軍,張?jiān)骑w,黃文,吉方. 強(qiáng)激光與粒子束. 2011(12)
[6]射流拋光材料去除機(jī)理及影響因素分析[J]. 馬占龍,劉健,王君林. 應(yīng)用光學(xué). 2011(06)
[7]離子束修形技術(shù)[J]. 戴一帆,周林,解旭輝,廖文林,沈永祥. 應(yīng)用光學(xué). 2011(04)
[8]射流拋光誤差分析與材料去除穩(wěn)定性研究[J]. 施春燕,袁家虎,伍凡,萬(wàn)勇建. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(01)
[9]計(jì)算機(jī)控制磁流變拋光軟件去除算法設(shè)計(jì)[J]. 鄭楠,李海波,袁志剛. 信息與電子工程. 2010(05)
[10]世界最大光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡將落戶智利[J]. 李良. 現(xiàn)代物理知識(shí). 2010(04)
博士論文
[1]提高大口徑光學(xué)反射鏡加工收斂效率的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張?chǎng)?中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2016
[2]大口徑非球面磁流變加工的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李龍響.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2016
[3]離子束拋光大口徑非球面去除模型與工藝研究[D]. 唐瓦.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2016
[4]磁流變拋光液的研制及去除函數(shù)穩(wěn)定性研究[D]. 白楊.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2015
[5]能動(dòng)磨盤加工大口徑非球面關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉海濤.中國(guó)科學(xué)院研究生院(光電技術(shù)研究所) 2014
[6]大口徑非球面反射鏡組合加工技術(shù)駐留時(shí)間算法研究[D]. 劉振宇.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2013
[7]磨料水射流拋光技術(shù)研究[D]. 李兆澤.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[8]采用平轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)力盤技術(shù)加工超大口徑非球面的研究[D]. 羅霄.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2011
[9]納米顆粒膠體射流拋光機(jī)理及試驗(yàn)研究[D]. 宋孝宗.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[10]離子束加工技術(shù)研究[D]. 武建芬.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2010
碩士論文
[1]基于五軸混聯(lián)氣囊拋光機(jī)的氣囊拋光工藝研究[D]. 朱傳睿.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]小工具頭磁流變拋光工藝及拋光軌跡研究[D]. 徐江.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]離線式氣囊拋光工具修整與檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 白志揚(yáng).廈門大學(xué) 2014
[4]基于氣囊拋光工藝的數(shù)控系統(tǒng)人機(jī)界面的開(kāi)發(fā)[D]. 董傲雷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[5]氣囊拋光接觸力控制系統(tǒng)研究[D]. 敖海平.浙江工業(yè)大學(xué) 2012
[6]導(dǎo)流式懸浮液加工機(jī)理及工藝研究[D]. 何劍敏.浙江工業(yè)大學(xué) 2012
[7]計(jì)算機(jī)控制拋光去除函數(shù)優(yōu)化分析[D]. 陳曦.蘇州大學(xué) 2011
[8]熔石英材料大氣等離子體加工工藝研究[D]. 袁野.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[9]常溫大氣等離子拋光去除速度函數(shù)的研究[D]. 趙培君.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[10]超精密加工表面粗糙度測(cè)量方法對(duì)比及功率譜密度評(píng)價(jià)[D]. 陳建超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3050704
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