氣—液—固三相磨粒流光整加工工藝優(yōu)化及控制系統(tǒng)的研究
發(fā)布時間:2020-12-05 03:44
在現(xiàn)代光學(xué)應(yīng)用、電子信息等高科技領(lǐng)域,大量大平面型精密光學(xué)零件和功能晶體材料常常需要進行超光滑表面加工。由于工藝要求高,目前仍缺乏一種高效、清潔、高良品率的自動化加工方案。針對大平面工件超精密加工的現(xiàn)狀,提出了氣-液-固三相磨粒流光整加工方法。利用氣泡在潰滅時釋放的能量,加速驅(qū)動磨粒運動,有效提升了拋光效率。基于對該方法的工藝進行了深入研究,本文的主要工作如下:(1)以大平面工件表面的精密加工制造難題為背景,對國內(nèi)外已有加工方法進行了詳細的調(diào)研,指出了流體加工方法的優(yōu)勢與不足。結(jié)合結(jié)構(gòu)化流道中的液-固兩相流拋光方法和氣泡潰滅理論,介紹了氣-液-固三相磨粒流光整加工方法的原理、結(jié)構(gòu)及加工工藝參數(shù)。(2)分析了氣-液-固三相磨粒流加工過程中溫度升高對光整加工的負面影響,提出了自適應(yīng)改變?nèi)肟诹魉俚男鹿に;谇捌诹黧w光整加工的研究成果,建立了相關(guān)數(shù)學(xué)模型,通過數(shù)值分析得出不同溫度下對應(yīng)最優(yōu)入口流速值,作為控制系統(tǒng)的調(diào)速依據(jù)。(3)為了對流速進行精確控制,設(shè)計并優(yōu)化了模糊PID控制系統(tǒng)。通過對基于該算法的控制系統(tǒng)的仿真表明其具備良好性能,最后在實驗結(jié)果中驗證了該調(diào)速控制系統(tǒng)對流速的輸出數(shù)據(jù)離散...
【文章來源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
超光滑表面加工的應(yīng)用
第 1 章 緒 論其拋光工具頭部是一個氣壓在線可控的柔性氣囊,氣囊外覆蓋拋光布作為拋光工作面,內(nèi)置電機驅(qū)動拋光頭旋轉(zhuǎn),利用氣壓可控使氣囊最大限度與被拋光曲面仿形接觸,從而取得曲面拋光應(yīng)用領(lǐng)域的優(yōu)勢,如圖 1-2(b);化學(xué)機械拋光(Chemical MechanicalPolishing, CMP)[15,16],將工件的待加工表面朝下的方式在一定的壓力下壓向拋光墊,在拋光墊和工件中間存在拋光液(納米級顆粒、化學(xué)氧化劑、液體等組成的混合液)流動的條件下,借助于拋光墊和拋光件的相對運動,在磨粒的機械磨削及氧化劑的化學(xué)腐蝕雙重作用下來完成對工件表面的材料去除,并獲得光潔的表面。
1.具有結(jié)構(gòu)化表面的工件 2.被約束流道內(nèi)的磨粒流 3.約束模塊圖 1-3 加入約束模塊的結(jié)構(gòu)化表面拋光裝置結(jié)構(gòu)圖續(xù)微量切削使得液-固二相軟性磨粒流在精密光整體動壓力下拋光效率然仍受到了局限。研究表明[2壁面潰滅時,將對壁面產(chǎn)生一定的轟擊作用,如果成破壞作用,這就是通常所說的汽蝕現(xiàn)象。如果能使之產(chǎn)生合適的沖擊力度,作用于流體中的微細磨作用,以此提高流體拋光效率。三相流流動問題遠比單相流體及兩相流體的流動量、動能、能量的相互作用十分復(fù)雜,難以精確描,且主要是以外特性試驗研究為主。龐佑霞等人[26進行數(shù)值分析,進一步了解了流體機械過流部件在理。付強等人[29]對離心泵中輸送的水、固體顆粒、
【參考文獻】:
期刊論文
[1]ZnS光學(xué)表面平坦化工藝研究[J]. 姬嬌,劉衛(wèi)國,周順,包強. 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(12)
[2]高效磁流變平整加工中的勵磁裝置優(yōu)化及試驗研究[J]. 王永強,尹韶輝,魏長青,陳逢軍,羅虎,龔勝. 機械工程學(xué)報. 2015(17)
[3]超光滑表面加工技術(shù)研究進展[J]. 文東輝,周海鋒,徐釘,樸鐘宇. 機電工程. 2015(05)
[4]高壓共軌噴油器控制閥空化研究[J]. 段煉,袁壽其,胡林峰,李德桃,夏興蘭,俞建達. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2015(05)
[5]軟性磨粒流加工特性及近壁區(qū)域微切削機理[J]. 李琛,計時鳴,譚大鵬,劉曦澤. 機械工程學(xué)報. 2014(09)
[6]確定性拋光非球面光學(xué)元件殘余誤差的評價方法[J]. 王春錦,王振忠,潘日,謝銀輝,郭隱彪. 機械工程學(xué)報. 2014(09)
[7]大尺度光學(xué)玻璃拋光技術(shù)研究[J]. 柳源,閆如忠. 機床與液壓. 2014(03)
[8]軟性磨粒流中顆粒碰撞和顆粒體積分數(shù)對磨削效果的影響[J]. 計時鳴,王嘉琦,譚大鵬,張鶴騰,蔡姚杰. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報. 2013(05)
[9]小磨頭自適應(yīng)拋光抑制高精度非球面中頻誤差[J]. 張健,代雷,王飛,王立朋. 光學(xué)學(xué)報. 2013(08)
[10]軟性磨粒流精密加工工藝參數(shù)優(yōu)化方法[J]. 計時鳴,周龍兵,譚大鵬. 中國機械工程. 2013(14)
碩士論文
[1]基于模糊PID的電熱爐溫度智能控制系統(tǒng)[D]. 何榮譽.湖南大學(xué) 2014
[2]面向軟性磨粒流加工的模糊控制系統(tǒng)的研究[D]. 周龍兵.浙江工業(yè)大學(xué) 2012
[3]基于模糊PID參數(shù)自整定算法的鐘罩爐溫度控制系統(tǒng)[D]. 譚旭良.中南大學(xué) 2012
[4]微納米氣泡發(fā)生裝置研究[D]. 劉季霖.浙江大學(xué) 2012
[5]氣泡逸出控制措施對氣泡船減阻效果影響的數(shù)值研究[D]. 鄒存?zhèn)?武漢理工大學(xué) 2009
[6]智能PID算法的研究及其在溫度控制中的應(yīng)用[D]. 文科星.東華大學(xué) 2009
[7]基于模糊PID控制的變頻調(diào)速恒壓供水控制系統(tǒng)[D]. 王瑞蘭.山東大學(xué) 2006
本文編號:2898814
【文章來源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
超光滑表面加工的應(yīng)用
第 1 章 緒 論其拋光工具頭部是一個氣壓在線可控的柔性氣囊,氣囊外覆蓋拋光布作為拋光工作面,內(nèi)置電機驅(qū)動拋光頭旋轉(zhuǎn),利用氣壓可控使氣囊最大限度與被拋光曲面仿形接觸,從而取得曲面拋光應(yīng)用領(lǐng)域的優(yōu)勢,如圖 1-2(b);化學(xué)機械拋光(Chemical MechanicalPolishing, CMP)[15,16],將工件的待加工表面朝下的方式在一定的壓力下壓向拋光墊,在拋光墊和工件中間存在拋光液(納米級顆粒、化學(xué)氧化劑、液體等組成的混合液)流動的條件下,借助于拋光墊和拋光件的相對運動,在磨粒的機械磨削及氧化劑的化學(xué)腐蝕雙重作用下來完成對工件表面的材料去除,并獲得光潔的表面。
1.具有結(jié)構(gòu)化表面的工件 2.被約束流道內(nèi)的磨粒流 3.約束模塊圖 1-3 加入約束模塊的結(jié)構(gòu)化表面拋光裝置結(jié)構(gòu)圖續(xù)微量切削使得液-固二相軟性磨粒流在精密光整體動壓力下拋光效率然仍受到了局限。研究表明[2壁面潰滅時,將對壁面產(chǎn)生一定的轟擊作用,如果成破壞作用,這就是通常所說的汽蝕現(xiàn)象。如果能使之產(chǎn)生合適的沖擊力度,作用于流體中的微細磨作用,以此提高流體拋光效率。三相流流動問題遠比單相流體及兩相流體的流動量、動能、能量的相互作用十分復(fù)雜,難以精確描,且主要是以外特性試驗研究為主。龐佑霞等人[26進行數(shù)值分析,進一步了解了流體機械過流部件在理。付強等人[29]對離心泵中輸送的水、固體顆粒、
【參考文獻】:
期刊論文
[1]ZnS光學(xué)表面平坦化工藝研究[J]. 姬嬌,劉衛(wèi)國,周順,包強. 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(12)
[2]高效磁流變平整加工中的勵磁裝置優(yōu)化及試驗研究[J]. 王永強,尹韶輝,魏長青,陳逢軍,羅虎,龔勝. 機械工程學(xué)報. 2015(17)
[3]超光滑表面加工技術(shù)研究進展[J]. 文東輝,周海鋒,徐釘,樸鐘宇. 機電工程. 2015(05)
[4]高壓共軌噴油器控制閥空化研究[J]. 段煉,袁壽其,胡林峰,李德桃,夏興蘭,俞建達. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2015(05)
[5]軟性磨粒流加工特性及近壁區(qū)域微切削機理[J]. 李琛,計時鳴,譚大鵬,劉曦澤. 機械工程學(xué)報. 2014(09)
[6]確定性拋光非球面光學(xué)元件殘余誤差的評價方法[J]. 王春錦,王振忠,潘日,謝銀輝,郭隱彪. 機械工程學(xué)報. 2014(09)
[7]大尺度光學(xué)玻璃拋光技術(shù)研究[J]. 柳源,閆如忠. 機床與液壓. 2014(03)
[8]軟性磨粒流中顆粒碰撞和顆粒體積分數(shù)對磨削效果的影響[J]. 計時鳴,王嘉琦,譚大鵬,張鶴騰,蔡姚杰. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報. 2013(05)
[9]小磨頭自適應(yīng)拋光抑制高精度非球面中頻誤差[J]. 張健,代雷,王飛,王立朋. 光學(xué)學(xué)報. 2013(08)
[10]軟性磨粒流精密加工工藝參數(shù)優(yōu)化方法[J]. 計時鳴,周龍兵,譚大鵬. 中國機械工程. 2013(14)
碩士論文
[1]基于模糊PID的電熱爐溫度智能控制系統(tǒng)[D]. 何榮譽.湖南大學(xué) 2014
[2]面向軟性磨粒流加工的模糊控制系統(tǒng)的研究[D]. 周龍兵.浙江工業(yè)大學(xué) 2012
[3]基于模糊PID參數(shù)自整定算法的鐘罩爐溫度控制系統(tǒng)[D]. 譚旭良.中南大學(xué) 2012
[4]微納米氣泡發(fā)生裝置研究[D]. 劉季霖.浙江大學(xué) 2012
[5]氣泡逸出控制措施對氣泡船減阻效果影響的數(shù)值研究[D]. 鄒存?zhèn)?武漢理工大學(xué) 2009
[6]智能PID算法的研究及其在溫度控制中的應(yīng)用[D]. 文科星.東華大學(xué) 2009
[7]基于模糊PID控制的變頻調(diào)速恒壓供水控制系統(tǒng)[D]. 王瑞蘭.山東大學(xué) 2006
本文編號:2898814
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