【摘要】：微結(jié)構(gòu)功能表面是指具有特定功能的微小拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表面,在航空航天、能源、IT產(chǎn)業(yè)之中都有著廣泛的應(yīng)用,近年來(lái),隨著大屏幕智能手機(jī)、大尺寸液晶顯示設(shè)備的高速發(fā)展,對(duì)各類微結(jié)構(gòu)光學(xué)膜片的需求量也在日益增加。Roll-to-Roll壓印技術(shù)是一種新興的微結(jié)構(gòu)復(fù)制成型技術(shù),有著加工效率高、表面質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn),適合于大批量、自動(dòng)化的生產(chǎn)任務(wù),被認(rèn)為是目前最具發(fā)展前景的大批量微結(jié)構(gòu)加工技術(shù)。Roll-to-Roll壓印技術(shù)的核心環(huán)節(jié)是帶有微結(jié)構(gòu)表面的輥筒模具的加工,由于輥筒模具大尺寸、高精度、高表面質(zhì)量的需求,對(duì)超精密加工機(jī)床和加工工藝都有著非常高的要求。目前輥筒模具超精密車床及其超精密加工技術(shù)均被國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家所壟斷,其機(jī)床售價(jià)動(dòng)輒數(shù)千萬(wàn)元,而國(guó)內(nèi)對(duì)該方向的研究尚處于起步階段。本文基于課題組自主研制的國(guó)內(nèi)首臺(tái)大尺寸輥筒模具超精密車床,在輥筒模具上展開(kāi)微結(jié)構(gòu)表面加工技術(shù)的研究,探究不同工藝參數(shù)對(duì)輥筒模具表面質(zhì)量的影響,目的是加工出高質(zhì)量的微結(jié)構(gòu)功能表面并用于壓印實(shí)驗(yàn)之中。為了得到較好的加工質(zhì)量,輥筒模具超精密車床應(yīng)具有良好的靜、動(dòng)態(tài)特性,因此,本文首先利用UMAC自帶的PID算法對(duì)輥筒模具超精密車床進(jìn)行調(diào)試。并根據(jù)機(jī)床調(diào)制過(guò)程中得到的直線軸振動(dòng)信號(hào),考慮刀具運(yùn)動(dòng)軌跡以及材料塑性流變現(xiàn)象的影響,在MATLAB中建立輥筒模具表面微觀形貌的仿真預(yù)測(cè)模型,通過(guò)仿真分析不同切削參數(shù)對(duì)模具表面質(zhì)量的影響規(guī)律,為下一步展開(kāi)實(shí)驗(yàn)研究提供指導(dǎo)。其次,對(duì)微結(jié)構(gòu)表面毛刺的形成過(guò)程進(jìn)行分析,建立V型槽槽頂毛刺高度的理論模型,并通過(guò)切削實(shí)驗(yàn)分析影響毛刺形成的主要因素,以便于選取合適的工藝參數(shù)以減少微結(jié)構(gòu)表面毛刺的形成。最后,針對(duì)微結(jié)構(gòu)表面加工中常用的仿形法與軌跡法兩種加工方式,研究不同加工條件對(duì)微結(jié)構(gòu)表面加工質(zhì)量的影響規(guī)律,選取合適的加工工藝以加工出毛刺少、表面質(zhì)量高的輥筒模具V型槽陣列,并利用該模具進(jìn)行壓印實(shí)驗(yàn),壓印出具有V型槽陣列的高分子膜片。模具及高分子膜片的檢測(cè)結(jié)果驗(yàn)證了課題組自主研制的輥筒模具超精密車床可以滿足微結(jié)構(gòu)功能表面的加工要求。
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【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG506

【參考文獻(xiàn)】

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1 周京博;非回轉(zhuǎn)對(duì)稱微結(jié)構(gòu)表面超精車削軌跡生成及形狀誤差評(píng)價(jià)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

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1 海大鵬;菲涅爾透鏡的加工工藝研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：2489430