相比球形光學(xué)整流罩,保形光學(xué)整流罩能夠顯著改善高速飛行器的空氣動(dòng)力學(xué)性能,提高光學(xué)系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性,是保形光學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。保形光學(xué)整流罩技術(shù)涉及材料學(xué)、光學(xué)、力學(xué)、制造技術(shù)、鍍膜工藝等多學(xué)科,能夠代表國(guó)家的先進(jìn)科技水平。其中,制造技術(shù)本身又融合了材料學(xué)、力學(xué)等學(xué)科,是影響保形光學(xué)整流罩裝備成本、周期的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。目前,國(guó)防科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)保形整流罩的材料強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)長(zhǎng)徑比、光學(xué)透過性等指標(biāo)要求越來(lái)越高。然而,保形整流罩的高硬脆性、大口徑、高陡度、薄壁結(jié)構(gòu)等特征給傳統(tǒng)精密/超精密加工技術(shù)帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。國(guó)外針對(duì)不同材料、結(jié)構(gòu)的保形整流罩,開發(fā)了確定性微磨削、砂帶磨削、子孔徑拋光等一系列工藝技術(shù)及專用裝備,但國(guó)內(nèi)對(duì)保形整流罩的研究仍以硬度較低的Mg F2居多。突破ALON、尖晶石、藍(lán)寶石等先進(jìn)紅外材料保形光學(xué)整流罩的高效、高精度加工技術(shù),對(duì)提升我國(guó)保形光學(xué)制造技術(shù)水平,以及未來(lái)高性能武器的裝備具有重要的戰(zhàn)略意義。本文根據(jù)高陡度藍(lán)寶石保形整流罩的幾何結(jié)構(gòu)、材料特性,分析了其適用的加工方法,并結(jié)合磨削、刻劃實(shí)驗(yàn)研究了藍(lán)寶石材料的去除特性。最后通過對(duì)球頭砂輪精密原位修整,實(shí)現(xiàn)了高陡度藍(lán)...

【文章頁(yè)數(shù)】：143 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 保形光學(xué)整流罩材料的發(fā)展
        1.2.2 藍(lán)寶石材料加工機(jī)理研究現(xiàn)狀
        1.2.3 保形光學(xué)整流罩加工工藝研究現(xiàn)狀
        1.2.4 高陡度非球面磨削工具及其修整技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀淺析
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 高陡度藍(lán)寶石保形整流罩的磨削原理與系統(tǒng)
    2.1 引言
    2.2 藍(lán)寶石材料特性及保形整流罩的幾何結(jié)構(gòu)
    2.3 高陡度非球面的磨削加工原理
        2.3.1 高陡度非球面的磨削方法
        2.3.2 高陡度非球面磨削路徑規(guī)劃
        2.3.3 球頭砂輪的半徑的選擇
        2.3.4 球頭砂輪參與磨削輪廓與被磨削非球面輪廓的映射關(guān)系
    2.4 藍(lán)寶石磨削砂輪參數(shù)及修整方法研究
        2.4.1 針對(duì)藍(lán)寶石磨削砂輪參數(shù)選擇的實(shí)驗(yàn)研究
        2.4.2 樹脂基金剛石球頭砂輪的修整方法
    2.5 高陡度藍(lán)寶石保形整流罩磨削系統(tǒng)的建立
    2.6 本章小結(jié)
第3章 藍(lán)寶石磨削過程中的材料去除機(jī)理研究
    3.1 引言
    3.2 藍(lán)寶石磨削材料去除各向異性特征
    3.3 藍(lán)寶石材料去除各向異性的產(chǎn)生機(jī)理研究
        3.3.1 沿不同晶向刻劃實(shí)驗(yàn)方法
        3.3.2 沿不同晶向刻劃材料去除各向異性特征
        3.3.3 藍(lán)寶石材料去除各向異性的機(jī)理分析
        3.3.4 磨削表面質(zhì)量各向異性的形成機(jī)理
    3.4 藍(lán)寶石材料去除脆塑轉(zhuǎn)變過程及機(jī)理研究
        3.4.1 不同深度刻劃實(shí)驗(yàn)方法
        3.4.2 藍(lán)寶石材料去除脆塑轉(zhuǎn)變演化機(jī)理與特征
    3.5 本章小結(jié)
第4章 球頭砂輪的原位修整與檢測(cè)技術(shù)研究
    4.1 引言
    4.2 球頭砂輪尺寸及輪廓精度的原位檢測(cè)
        4.2.1 球頭砂輪輪廓誤差對(duì)磨削表面面形誤差的影響
        4.2.2 球頭砂輪輪廓誤差原位檢測(cè)原理
        4.2.3 非接觸式原位檢測(cè)結(jié)果驗(yàn)證
    4.3 樹脂基金剛石球頭砂輪滾輪修整的誤差分析
        4.3.1 修整軸及工具主軸的安裝誤差
        4.3.2 對(duì)刀誤差
    4.4 樹脂基金剛石球頭砂輪原位精密修整工藝
        4.4.1 球頭砂輪原位修整系統(tǒng)及工藝流程
        4.4.2 球頭砂輪滾輪修整表面形貌及其輪廓特征
        4.4.3 金剛石滾輪的磨損
    4.5 本章小結(jié)
第5章 高陡度藍(lán)寶石保形整流罩的磨削工藝基礎(chǔ)研究
    5.1 引言
    5.2 藍(lán)寶石保形整流罩磨削工藝參數(shù)的優(yōu)選
        5.2.1 藍(lán)寶石磨削表面特征對(duì)其紅外透過率的影響
        5.2.2 高陡度非球面磨削工藝參數(shù)的優(yōu)選
    5.3 高陡度藍(lán)寶石保形整流罩磨削工藝實(shí)現(xiàn)
        5.3.1 高陡度藍(lán)寶石保形整流罩磨削工藝流程
        5.3.2 高陡度藍(lán)寶石保形整流罩的粗磨
        5.3.3 高陡度藍(lán)寶石保形整流罩的精密磨削
    5.4 藍(lán)寶石高陡度非球面精密磨削過程中的砂輪磨損
        5.4.1 球頭砂輪磨損的宏觀分布
        5.4.2 藍(lán)寶石磨削過程中的砂輪磨損機(jī)理
    5.5 藍(lán)寶石高陡度非球面精密磨削表面質(zhì)量
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3761706