微納米壓印輥筒是制造多種精密光學(xué)功能薄膜的核心部件,而金剛石切削是實(shí)現(xiàn)輥筒超精密制造的最有效的方式。液體靜壓主軸是超精密單點(diǎn)金剛石切削機(jī)床的重要組成部件,具有高剛度、高回轉(zhuǎn)精度、高抗振性、高阻尼以及長(zhǎng)壽命等優(yōu)點(diǎn)。主軸的熱態(tài)特性是指主軸因熱效應(yīng)而產(chǎn)生的性能變化,包括熱變形與承載能力的變化等。液體靜壓主軸在工作過程中,由于內(nèi)置電機(jī)的和軸承油膜的發(fā)熱,會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)整體溫度升高,且分布不均勻,產(chǎn)生應(yīng)力集中和變形,從而導(dǎo)致加工誤差。對(duì)于超精密機(jī)床,熱態(tài)特性是影響其加工性能的重要影響因素,研究其熱態(tài)特性對(duì)提高加工質(zhì)量與加工精度具有重要的意義。本文的研究對(duì)象是一超精密臥式輥筒金剛石車床的液體靜壓主軸。為了研究其熱態(tài)特性,首先依據(jù)主軸的工作原理,基于流體連續(xù)性假設(shè)建立了主軸的熱態(tài)特性理論模型。理論模型包括主軸的生熱模型、承載模型與有限元理論。通過該模型可以研究主軸的生熱機(jī)理,辨識(shí)影響主軸熱態(tài)特性的關(guān)鍵因素,分析不同因素對(duì)主軸熱態(tài)特性的影響規(guī)律,并計(jì)算有限元仿真所需的初始條件與邊界條件,為有限元數(shù)值仿真夯實(shí)了基礎(chǔ)。在明確主軸系統(tǒng)熱邊界條件的情形下,基于ANSYS Workbench與Fluent平臺(tái)的數(shù)據(jù)... 

【文章來源】：中國工程物理研究院北京市

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

光學(xué)功能薄膜微納米輥筒壓印原理示意圖

伏的菲涅爾透鏡、３Ｄ顯示器的光柵薄膜等采用輥筒壓印可以實(shí)現(xiàn)高效、精密、低成本??加工。光學(xué)功能薄膜微納米輥筒壓印的原理如圖Ｌ１所示，在該技術(shù)中，輥筒模具表面??微結(jié)構(gòu)（見圖１．２）的超精密制造是保證壓印加工質(zhì)量的關(guān)鍵和難點(diǎn)。??＼＿ｔ?１１＿／??圖１．１光學(xué)功能薄膜微納米輥筒壓印原理示意圖??５０?ｕ?ｍ／２４?ｕ?ｍ??Ｃ￣Ｎ?—?????－?—■—??????．…??Ｌ?■??Ｉ??Ｉ?ｐ．．．．?．?－—．．．、．??圖１．２微納米壓印輥筒及表面微結(jié)構(gòu)??－１?－??

（ａ）Ｍｏｏｒｅ?ＨＤＬ２０００；?（ｂ）Ｐｒｅｃｉｔｅｃｈ?Ｄｒｕｍ?ｌａｔｈｅ?１４００；??（ｃ）ＫｕｇｌｅｒＴＭＤ１６００；?（ｄ）深圳朱光波機(jī)械有限公司ＧＰ２１４０??圖１．３展示了目前國內(nèi)外具有代表性的輥筒加工機(jī)床。長(zhǎng)期以來，國內(nèi)由于超精密??加工工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，一直始終徘徊在輥筒超精密加工的技術(shù)門檻之外。直到２０１１年通??過引進(jìn)Ｍｏｏｒｅ公司的超精密單點(diǎn)金剛石輥筒加工機(jī)床才開始進(jìn)入該領(lǐng)域。但由于該領(lǐng)域??的技術(shù)門檻高，目前只有極少數(shù)單位在開展相關(guān)的研究工作。截至２０１５年，國內(nèi)報(bào)道??研制成功的僅有深圳朱光波機(jī)械有限公司的ＧＰ２１４０。隨著大尺寸、非線性光學(xué)薄膜的??快速發(fā)展，微納米壓印輥筒的加工尺寸進(jìn)一步增大，表面非線性高陡度曲面微結(jié)構(gòu)也大??幅增加，微納米壓印輥筒的超精密制造技術(shù)呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢(shì)：①輥筒表面非線性??－２－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]面向微結(jié)構(gòu)陣列的超精密切削加工與測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳遠(yuǎn)流.浙江大學(xué) 2014
[2]數(shù)控機(jī)床熱誤差建模新方法及其應(yīng)用研究[D]. 李永祥.上海交通大學(xué) 2007

碩士論文
[1]大功率高精密硬車削液體靜壓電主軸熱態(tài)特性研究及流—固耦合分析[D]. 趙春明.廣東工業(yè)大學(xué) 2014
[2]液體靜壓主軸的流體—結(jié)構(gòu)耦合分析及動(dòng)態(tài)性能研究[D]. 蘇浩.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
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