隨著眾多科技強國相繼開展激光核聚變、激光武器等強激光裝置的建設,現(xiàn)代光學系統(tǒng)對光學元件的口徑、數(shù)量、質量提出了越來越高的要求。不僅要在短時間內完成大口徑光學元件的加工,還需其具有較高的表面質量,這對傳統(tǒng)光學加工領域來說是一大挑戰(zhàn)。磁流變拋光是一項先進的柔性切應力拋光技術,具有不引入新的表面或亞表面缺陷、拋光過程中去除函數(shù)穩(wěn)定,可實現(xiàn)微區(qū)定量修整、加工自由曲面等獨特優(yōu)勢被廣泛應用于超精密光學系統(tǒng)中光學元件的加工。而熔石英因其具有較高的激光損傷閾值,良好的透光性以及耐高溫等優(yōu)良特性成為了強光光學系統(tǒng)中必不可少的高能光學元件。面向更多數(shù)量、更大口徑熔石英光學元件的超精密制造需求,針對當前磁流變拋光去除函數(shù)力場不完整,去除效率和表面質量優(yōu)化缺乏理論指導等問題,開展基于綜合應力場的熔石英磁流變拋光去除模型優(yōu)化及應用研究工作,具體內容分為以下幾點:（1）拋光區(qū)應力場分布研究。根據(jù)磁流變拋光液特性,對磁流變拋光過程進行合理簡化,構筑描述拋光區(qū)應力場分布的數(shù)學模型并利用數(shù)值迭代方法求解該方程,完成對拋光區(qū)應力場分布的解析。（2）磁流變拋光去除函數(shù)模型優(yōu)化及去除效率預測研究。對已有的磁流變拋光材料去除函... 

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題來源及研究背景
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 研究背景
    1.2 磁流變拋光技術
    1.3 國內外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 磁流變拋光去除機理研究現(xiàn)狀
        1.3.2 磁流變拋光去除函數(shù)模型研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究目的
    1.5 本文研究思路及主要研究內容
        1.5.1 研究思路
        1.5.2 主要研究內容及章節(jié)安排
第二章 磁流變拋光應力場分布研究
    2.1 Bingham流體特性
    2.2 二維雷諾方程推導
    2.3 確定求解邊界
        2.3.1 拋光斑尺度與浸入深度關系研究
        2.3.2 拋光斑尺度與拋光輪轉速關系研究
        2.3.3 拋光斑尺度與拋光液粘度關系研究
    2.4 拋光區(qū)域輪廓計算
    2.5 雷諾方程求解關鍵參數(shù)定義
    2.6 有限差分法簡化雷諾方程
    2.7 仿真結果
        2.7.1 壓應力場仿真結果
        2.7.2 剪應力場仿真結果
    2.8 本章小結
第三章 磁流變拋光去除函數(shù)模型優(yōu)化及驗證
    3.1 去除函數(shù)模型優(yōu)化
        3.1.1 去除函數(shù)模型構建
        3.1.2 體去除效率計算
    3.2 磁流變拋光熔石英去除效率實驗設計
        3.2.1 實驗條件
        3.2.2 實驗參數(shù)
    3.3 工藝參數(shù)對去除效率影響規(guī)律研究
        3.3.1 浸入深度對去除效率影響規(guī)律研究
        3.3.2 拋光輪轉速對去除效率影響規(guī)律研究
        3.3.3 拋光液粘度對去除效率影響規(guī)律研究
    3.4 去除效率仿真預測與驗證
        3.4.1 峰去除效率仿真預測與驗證
        3.4.2 體去除效率仿真預測與驗證
    3.5 本章小結
第四章 磁流變拋光熔石英表面粗糙度預測方法研究
    4.1 磁流變拋光熔石英粗糙度實驗設計
        4.1.1 實驗條件
        4.1.2 實驗參數(shù)
    4.2 拋光區(qū)壓應力、剪應力變化趨勢研究
    4.3 工藝參數(shù)對粗糙度影響規(guī)律研究
        4.3.1 浸入深度對粗糙度影響規(guī)律研究
        4.3.2 拋光輪轉速對粗糙度影響規(guī)律研究
        4.3.3 拋光液粘度對粗糙度影響規(guī)律研究
    4.4 工件拋后粗糙度預測機制研究
        4.4.1 浸入深度下粗糙度預測機制研究
        4.4.2 拋光輪轉速下粗糙度預測機制研究
        4.4.3 拋光液粘度下粗糙度預測機制研究
    4.5 本章小結
第五章 總結與展望
    5.1 全文總結
    5.2 本文創(chuàng)新點與進步點
    5.3 展望
致謝
參考文獻
附錄A 攻讀碩士學位期間獲得的研究成果
附錄B 攻讀碩士學位期間參加的學術活動



本文編號：3675579