SiC具有許多優(yōu)異的物理及化學性能,其光學性能可以與光學玻璃相媲美,已經成為制造光學元件的理想材料,但SiC也是一種硬脆性材料,加工難度也比較大。超聲振動輔助磨料流拋光技術是加工SiC材料最有效的方法之一,但在以往的研究中,由于拋光工具與被拋光表面之間的間隙較小,拋光時磨料分布相對分散,單次拋光面積較大,因而無法對復雜異形曲面或者需要進行小面積拋光的工件表面進行拋光處理。為了提高對這類工件表面的拋光效率及質量,本文基于凹球面自聚焦的特點設計了一套可以將拋光液進行聚焦沖蝕、且拋光間隙較大的超聲振動聚焦磨料射流拋光系統(tǒng),并用該系統(tǒng)對SiC工件進行了拋光實驗,分析了幾個主要工藝參數對拋光效果的影響規(guī)律。通過對聚焦超聲換能器聲場的分析和測量可知,其聲場具有顯著的聚焦特性,且聲焦距為90mm,與幾何焦距相等;然后在此基礎上分析了拋光加工過程中工件材料的去除機理,并借助單顆磨粒沖擊工件表面去除材料的模型分析了磨料拋光的原理,分析結果顯示:當聚焦超聲換能器的諧振頻率和拋光靶距一定時,可以通過控制換能器的輸入電壓來控制其輸出端的振幅,進而控制磨粒的運動速度,使得工件表面材料的去除模式處于塑性變形階段,...

【文章頁數】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的研究目的及意義
        1.1.1 SiC材料特性及其在光學器件中的應用
        1.1.2 SiC光學材料的加工技術
    1.2 超聲振動輔助拋光加工技術的研究現(xiàn)狀
    1.3 聚焦超聲技術
    1.4 本文主要研究內容
第二章 超聲振動聚焦磨料射流拋光的機理研究
    2.1 引言
    2.2 壓電效應及材料
    2.3 聚焦超聲換能器聲場的分析
    2.4 聚焦超聲換能器聲場的測量
        2.4.1 測量條件與方法
        2.4.2 測量結果及分析
    2.5 材料去除機理
    2.6 單顆磨粒去除材料模型
        2.6.1 單顆磨粒去除材料的體積
        2.6.2 磨粒的運動速度
    2.7 本章小結
第三章 超聲振動聚焦磨料射流拋光系統(tǒng)結構方案
    3.1 引言
    3.2 超聲振動聚焦磨料射流拋光系統(tǒng)結構的制定
        3.2.1 超聲波電源的選擇
        3.2.2 聚焦超聲換能器及其安裝結構的設計
        3.2.3 供液裝置
    3.3 聚焦超聲換能器的阻抗測量
        3.3.1 測量條件與方法
        3.3.2 測量結果及分析
    3.4 本章小結
第四章 超聲振動聚焦磨料射流拋光的實驗研究
    4.1 引言
    4.2 實驗材料及設備
    4.3 實驗方法
    4.4 實驗結果及分析
        4.4.1 移動速度對拋光效果的影響
        4.4.2 靶距對拋光效果的影響
        4.4.3 磨料濃度對拋光效果的影響
        4.4.4 噴射角度對拋光效果的影響
    4.5 本章小結
第五章 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡歷



本文編號：3889221