光學(xué)硬脆材料固結(jié)磨料研磨中的亞表面損傷預(yù)測
本文關(guān)鍵詞: 光學(xué)硬脆材料 固結(jié)磨料研磨 離散元法 亞表面損傷 出處:《光學(xué)精密工程》2017年02期 論文類型:期刊論文
【摘要】:研磨過程中亞表面損傷層深度的正確預(yù)測是研磨工藝參數(shù)制定的重要依據(jù)。針對固結(jié)磨料的研磨特點(diǎn),選擇兩種典型光學(xué)硬脆材料(鎂鋁尖晶石和石英玻璃),采用離散元仿真技術(shù),分別建立了兩種材料的二維離散元模型,分析了工藝參數(shù)對光學(xué)硬脆材料亞表面損傷(裂紋)層深度的影響。而后,采用角度拋光法測量了鎂鋁尖晶石和石英玻璃的亞表面損傷層深度,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明:采用固結(jié)磨料研磨時(shí),磨粒粒徑對光學(xué)硬脆材料亞表面損傷的影響相當(dāng)顯著,在相同研磨工藝條件下,隨著磨粒粒徑的增大,亞表面損傷層深度和微裂紋密集程度明顯增加。離散元仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比表明:采用離散元技術(shù)可以對光學(xué)硬脆材料的亞表面損傷深度進(jìn)行快速有效的預(yù)測,從而為后續(xù)的研磨拋光工藝提供參考與指導(dǎo)。
[Abstract]:The correct prediction of the depth of the surface damage layer in the grinding process is an important basis for the formulation of the grinding process parameters. According to the grinding characteristics of the consolidated abrasive, two typical optical hard brittle materials (magnesia-aluminum spinel and quartz glass) are selected. Two dimensional discrete element models of two kinds of materials are established by using discrete element simulation technique. The influence of process parameters on the depth of subsurface damage (crack) layer of optical hard brittle materials is analyzed. The depth of the subsurface damage layer of magnesia-aluminum spinel and quartz glass was measured by angle polishing method. The effect of abrasive particle size on the subsurface damage of optical hard and brittle materials is very significant, and under the same grinding process conditions, with the increase of abrasive particle size. The depth of the subsurface damage layer and the density of microcracks are obviously increased. The results of discrete element simulation and experimental results show that:. The discrete element technique can be used to predict the depth of subsurface damage of hard and brittle optical materials quickly and effectively. So as to provide reference and guidance for the subsequent grinding and polishing process.
【作者單位】: 南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院江蘇省精密與微細(xì)制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.51675276) 航空科學(xué)基金(2014ZE52055) 江蘇省精密與微細(xì)制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)開放基金資助項(xiàng)目
【分類號】:TG580.68
【正文快照】: 1引言隨著科技的發(fā)展,對硬脆材料(如陶瓷、光學(xué)玻璃等)的應(yīng)用日益廣泛,同時(shí)對其表面質(zhì)量也提出了更高要求。在研磨拋光過程中,光學(xué)硬脆材料極易出現(xiàn)亞表面損傷(Sub Surface Damage,SSD),從而降低光學(xué)元件的強(qiáng)度、長期穩(wěn)定性、成像質(zhì)量、鍍膜質(zhì)量和抗激光損傷閾值等重要性能指
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1 田玉s,
本文編號:1447558
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