光學(xué)元件研拋加工過程中表面/亞表面損傷的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-31 22:56
隨著空間遙感觀測(cè)技術(shù)的飛速發(fā)展,作為空間遙感相機(jī)關(guān)鍵元件之一的光學(xué)反射鏡不斷向大口徑、離軸化和高度輕量化的趨勢(shì)發(fā)展,因此對(duì)反射鏡材料的選取與加工工藝亦提出了更高的要求。碳化硅具有高硬度、高強(qiáng)度、化學(xué)性能穩(wěn)定、耐磨性好等特點(diǎn),是作為空間反射鏡材料的理想選擇之一。但是碳化硅的脆性較高,同時(shí)斷裂韌性較低,使其在精密加工中極易產(chǎn)生表面/亞表面微裂紋、位錯(cuò)、相變等損傷,從而影響材料的表面完整性和疲勞性能。計(jì)算機(jī)控制精密研拋是一種能有效減小由其它加工工序引起的表面/亞表面損傷的加工手段。目前常用的研拋方法主要是接觸式,研拋工具和工件表面不可避免的存在機(jī)械作用,因此研拋工件表面微裂紋、脆性斷裂以及殘余應(yīng)力集中等表面/亞表面損傷依然存在。為了在碳化硅研拋加工過程中獲得較好的表面和亞表面質(zhì)量,研究碳化硅材料表面/亞表面損傷機(jī)理和控制裂紋深度具有重要意義。本文以碳化硅精密研拋加工的去除機(jī)理和運(yùn)動(dòng)學(xué)特性為理論基礎(chǔ),建立研拋工藝參數(shù)(研拋深度、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度和磨粒粒徑)與表面和亞表面損傷之間的數(shù)學(xué)模型。利用有限元仿真技術(shù)進(jìn)行單磨粒研拋過程仿真,通過觀測(cè)動(dòng)態(tài)研拋過程,分析工件表面和亞表面損傷深度在不同工藝參...
【文章來源】:長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
優(yōu)化方法總結(jié)
圖 4.3 ZYGO 光學(xué)輪廓儀.2 亞表面損傷檢測(cè)方案前硬脆材料的亞表面裂紋檢測(cè)方法主要分為破壞性檢測(cè)技術(shù)和非破壞破壞性檢測(cè)技術(shù)在硬脆材料質(zhì)量控制研究中是必不可少的檢測(cè)方法,常面顯微觀測(cè)法[83]、角度拋光法[84]、磁流變拋光法[85]等,此類方法能夠確分析亞表面裂紋的形態(tài)和分布特征,且原理簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn),但是檢測(cè)效品時(shí)容易引起二次損傷。非破壞性檢測(cè)方法有 X 射線法[86]、激光調(diào)制全內(nèi)反射顯微法[88]等,盡管此類方法基本不會(huì)對(duì)亞表面造成二次損傷,檢測(cè)原理和實(shí)施條件復(fù)雜,測(cè)試平臺(tái)昂貴,且檢測(cè)結(jié)果不直觀,測(cè)量結(jié)檢測(cè)方法的精度低,因此不利于計(jì)算機(jī)輔助研拋加工硬脆材料的亞表面面顯微觀測(cè)法是檢測(cè)硬脆材料的亞表面裂紋深度和觀察亞表面裂紋分接、最常用的方法,因此本文采用截面顯微觀測(cè)法檢測(cè)碳化硅研拋加工
影響檢測(cè)結(jié)果。檢測(cè)面陪件拋光面ABDC圖 4.4 截面顯微觀測(cè)法示意圖冷場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(JSM-6700F)觀測(cè)無壓燒結(jié)碳化硅亞表面,四組工藝條件下無壓碳化硅工件表面不同位置的掃描電鏡圖。測(cè)量度,通過記錄數(shù)據(jù)分析整理,取每一組工藝參數(shù)下的最大裂紋深度終檢測(cè)結(jié)果。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微晶玻璃超精密磨削的表面/亞表面損傷及其材料去除機(jī)理研究[J]. 高尚,朱祥龍,康仁科,郭東明,王紫光,張璧. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(07)
[2]工藝參數(shù)對(duì)磨削硅晶圓亞表面損傷裂紋的影響[J]. 孫敬龍,秦飛,陳沛,安彤,宇慧平,王仲康,唐亮. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[3]美國(guó)國(guó)家航空航天局試驗(yàn)證實(shí)碳化硅(SiC)集成電路可用于金星探測(cè)任務(wù)[J]. 半導(dǎo)體信息. 2017(01)
[4]光學(xué)硬脆材料固結(jié)磨料研磨中的亞表面損傷預(yù)測(cè)[J]. 朱永偉,李信路,王占奎,凌順志. 光學(xué)精密工程. 2017(02)
[5]K9玻璃磨削亞表面損傷深度預(yù)測(cè)模型及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張飛虎,李琛,趙航,冷冰. 中國(guó)機(jī)械工程. 2016(18)
[6]工程陶瓷磨削損傷建模與數(shù)值模擬研究進(jìn)展[J]. 萬林林,劉志堅(jiān),鄧朝暉,劉偉. 兵器材料科學(xué)與工程. 2016(04)
[7]鈮酸鋰晶體的研磨亞表面損傷深度[J]. 朱楠楠,朱永偉,李軍,鄭方志,沈琦. 光學(xué)精密工程. 2015(12)
[8]單顆金剛石磨粒切削氮化硅陶瓷仿真與試驗(yàn)研究[J]. 劉偉,鄧朝暉,萬林林,趙小雨,皮舟. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(21)
[9]TB6鈦合金高速銑削三維表面形貌及疲勞行為(英文)[J]. 姚倡鋒,武導(dǎo)俠,靳淇超,黃新春,任軍學(xué),張定華. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(03)
[10]鋁合金車輪CNC機(jī)械拋光材料去除深度建模方法研究[J]. 吳昌林,丁和艷,陳義. 中國(guó)機(jī)械工程. 2009(21)
博士論文
[1]BK7光學(xué)玻璃超聲振動(dòng)磨削脆塑性轉(zhuǎn)變及加工質(zhì)量研究[D]. 趙培軼.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]硬脆難加工材料高速磨削表面完整性及亞表面損傷研究[D]. 陳劍斌.湖南大學(xué) 2015
[3]基于單顆磨粒切削的氮化硅陶瓷精密磨削仿真與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉偉.湖南大學(xué) 2014
[4]光學(xué)材料加工亞表面損傷檢測(cè)及控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王卓.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[5]SiC光學(xué)材料超精密研拋關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王貴林.中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2002
碩士論文
[1]微晶玻璃超精密磨削表面/亞表面損傷研究[D]. 趙博.大連理工大學(xué) 2016
[2]硬脆材料超聲波振動(dòng)輔助研磨拋光的仿真與試驗(yàn)研究[D]. 韓磊.吉林大學(xué) 2015
[3]光學(xué)玻璃單顆磨粒磨削過程的仿真與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李志鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]改進(jìn)人工蜂群算法及其在切削參數(shù)優(yōu)化問題中的應(yīng)用研究[D]. 李新鵬.華中科技大學(xué) 2013
[5]光學(xué)玻璃磨削裂紋形成過程仿真及試驗(yàn)研究[D]. 孟彬彬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
本文編號(hào):3469021
【文章來源】:長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
優(yōu)化方法總結(jié)
圖 4.3 ZYGO 光學(xué)輪廓儀.2 亞表面損傷檢測(cè)方案前硬脆材料的亞表面裂紋檢測(cè)方法主要分為破壞性檢測(cè)技術(shù)和非破壞破壞性檢測(cè)技術(shù)在硬脆材料質(zhì)量控制研究中是必不可少的檢測(cè)方法,常面顯微觀測(cè)法[83]、角度拋光法[84]、磁流變拋光法[85]等,此類方法能夠確分析亞表面裂紋的形態(tài)和分布特征,且原理簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn),但是檢測(cè)效品時(shí)容易引起二次損傷。非破壞性檢測(cè)方法有 X 射線法[86]、激光調(diào)制全內(nèi)反射顯微法[88]等,盡管此類方法基本不會(huì)對(duì)亞表面造成二次損傷,檢測(cè)原理和實(shí)施條件復(fù)雜,測(cè)試平臺(tái)昂貴,且檢測(cè)結(jié)果不直觀,測(cè)量結(jié)檢測(cè)方法的精度低,因此不利于計(jì)算機(jī)輔助研拋加工硬脆材料的亞表面面顯微觀測(cè)法是檢測(cè)硬脆材料的亞表面裂紋深度和觀察亞表面裂紋分接、最常用的方法,因此本文采用截面顯微觀測(cè)法檢測(cè)碳化硅研拋加工
影響檢測(cè)結(jié)果。檢測(cè)面陪件拋光面ABDC圖 4.4 截面顯微觀測(cè)法示意圖冷場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(JSM-6700F)觀測(cè)無壓燒結(jié)碳化硅亞表面,四組工藝條件下無壓碳化硅工件表面不同位置的掃描電鏡圖。測(cè)量度,通過記錄數(shù)據(jù)分析整理,取每一組工藝參數(shù)下的最大裂紋深度終檢測(cè)結(jié)果。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微晶玻璃超精密磨削的表面/亞表面損傷及其材料去除機(jī)理研究[J]. 高尚,朱祥龍,康仁科,郭東明,王紫光,張璧. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(07)
[2]工藝參數(shù)對(duì)磨削硅晶圓亞表面損傷裂紋的影響[J]. 孫敬龍,秦飛,陳沛,安彤,宇慧平,王仲康,唐亮. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[3]美國(guó)國(guó)家航空航天局試驗(yàn)證實(shí)碳化硅(SiC)集成電路可用于金星探測(cè)任務(wù)[J]. 半導(dǎo)體信息. 2017(01)
[4]光學(xué)硬脆材料固結(jié)磨料研磨中的亞表面損傷預(yù)測(cè)[J]. 朱永偉,李信路,王占奎,凌順志. 光學(xué)精密工程. 2017(02)
[5]K9玻璃磨削亞表面損傷深度預(yù)測(cè)模型及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張飛虎,李琛,趙航,冷冰. 中國(guó)機(jī)械工程. 2016(18)
[6]工程陶瓷磨削損傷建模與數(shù)值模擬研究進(jìn)展[J]. 萬林林,劉志堅(jiān),鄧朝暉,劉偉. 兵器材料科學(xué)與工程. 2016(04)
[7]鈮酸鋰晶體的研磨亞表面損傷深度[J]. 朱楠楠,朱永偉,李軍,鄭方志,沈琦. 光學(xué)精密工程. 2015(12)
[8]單顆金剛石磨粒切削氮化硅陶瓷仿真與試驗(yàn)研究[J]. 劉偉,鄧朝暉,萬林林,趙小雨,皮舟. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(21)
[9]TB6鈦合金高速銑削三維表面形貌及疲勞行為(英文)[J]. 姚倡鋒,武導(dǎo)俠,靳淇超,黃新春,任軍學(xué),張定華. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(03)
[10]鋁合金車輪CNC機(jī)械拋光材料去除深度建模方法研究[J]. 吳昌林,丁和艷,陳義. 中國(guó)機(jī)械工程. 2009(21)
博士論文
[1]BK7光學(xué)玻璃超聲振動(dòng)磨削脆塑性轉(zhuǎn)變及加工質(zhì)量研究[D]. 趙培軼.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]硬脆難加工材料高速磨削表面完整性及亞表面損傷研究[D]. 陳劍斌.湖南大學(xué) 2015
[3]基于單顆磨粒切削的氮化硅陶瓷精密磨削仿真與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉偉.湖南大學(xué) 2014
[4]光學(xué)材料加工亞表面損傷檢測(cè)及控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王卓.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[5]SiC光學(xué)材料超精密研拋關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王貴林.中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2002
碩士論文
[1]微晶玻璃超精密磨削表面/亞表面損傷研究[D]. 趙博.大連理工大學(xué) 2016
[2]硬脆材料超聲波振動(dòng)輔助研磨拋光的仿真與試驗(yàn)研究[D]. 韓磊.吉林大學(xué) 2015
[3]光學(xué)玻璃單顆磨粒磨削過程的仿真與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李志鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]改進(jìn)人工蜂群算法及其在切削參數(shù)優(yōu)化問題中的應(yīng)用研究[D]. 李新鵬.華中科技大學(xué) 2013
[5]光學(xué)玻璃磨削裂紋形成過程仿真及試驗(yàn)研究[D]. 孟彬彬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
本文編號(hào):3469021
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