[工学]液体喷射抛光技术051218.ppt

研究进展及方向 报 告 人：方 慧 指导教师：余景池 　　　　　郭培基 　 2005. 12. 15 报告内容 一、研究背景 二、已开展的工作 三、准备开展的工作 四、想法及问题讨论 一、研究背景 二、已开展的工作 去除机理的初步研究 材料去除量与工艺参数的关系 数学模型的建立 去除函数的优化 驻留函数的求解 表面粗糙度的研究 一、去除机理的研究 一、去除机理的研究 一、去除机理的研究 （三）结果分析 一、去除机理的研究 （三）结果分析 一、去除机理的研究 补 充 补 充 （二）、碰撞时压力分布情况 补 充 二、材料去除量与工艺参数的关系[4] 去除量与工作时间 去除量与工作压力 喷射角对去除量分布的影响 喷射角对去除量的影响 喷管口径对去除量分布的影响 去除量与工件材料特性的关系 工艺参数 去除量与工作时间近似成线性关系 （二 ）、去除量与工作压力 去除量与工作压力近似为线性关系 （三）、喷射角对去除量分布的影响 （三） 、喷射角对去除量的影响 （四）喷管口径与去除量分布 （五）、去除量与材料特性的关系 1、去除量与相对研磨硬度 2、去除量与杨氏模量及显微硬度 补 充 三 、数学模型的建立 材料去除的本质：高速磨料粒子与工件表面之间的碰撞剪切作用,区别于传统的抛光技术 利用计算机控制抛光技术，需要根据被加工件的面形误差进行定量修正 为此，有必要提出并建立一个数学物理模型，来定量描述整个光学加工过程 （一）、影响去除量的因素分析 影响去除量的大小 磨料粒子及工件材料的特性 抛光液的浓度、温度 工作压力 工作时间 影响去除量分布特征 喷管的形状、尺寸及口径等 准确建立去除函数与所有工艺参数之间的函数关系是不现实的，只能重点探讨对材料去除影响较大的几个参数 (二)、工件转速的影响 选择工件表面不同半径处的四个环带区域 喷管在工件表面沿直径方向运动，控制驻留时间正比于工件的半径 设：射流体向外流动时的平均速度v0 工件自转角速度 ω 2、修正结果 不同环带处的驻留时间应满足 （三）、总 结 实验结果： （1）、去除量与工作压力近似成线性关系 （2）、去除量与作用时间近似成线性关系 （3）、去除量与磨料粒子和工件表面之间的相对速度有关 （四）、继续研究的方面 有待深入研究的方面 （1） 深入探讨系数k与其它工艺参数的关系 比如抛光液的浓度、酸碱度，磨料粒子与工件的特性等 面临的主要困难有： 抛光液的浓度很难控制 或许该问题可以通过分别在较小的容器内配置不同浓度的抛光粉，利用单点抛光的实验结果来反映问题 抛光粒子的特性的影响 需要添加新的实验设备及管道组件，防止清洗不彻底的影响 四、驻留函数的求解 四 、驻留函数的求解 对于（3）式，不能利用矩阵除法 四 、驻留函数的求解 四、驻留函数的求解 继续研究的方面 该方法直接将面形误差作为驻留函数，利用离散卷积数值解法，通过反复叠代，最终将面形误差控制在允许范围内。该方法可以达到收敛面形误差的目的。 虽然克服了傅立叶变换方法求逆变换时的不收敛问题及矩阵除法求得的驻留函数值的正负交替现象，但计算量较大，是不是最好的方法还需进一步研究。 资料介绍有用小波变换方法求驻留函数的，比如离子束抛光（去除函数为理想的高斯型分布的），看该方法能不能借用于FJP中。 五、去除函数的优化 (一)、多点垂直作用 图5.4 倾斜（45o）作用四次 [8] Hui Fang， Peiji Guo, Jingchi Yu, Optimization of the Material Removal in Fluid Jet Polishing, Optical Engineering （三）、喷管旋转 七、表面粗糙度 （一）、磨料粒子的影响 （一）、磨料粒子的影响 （3）CEROXTM 1650 的抛光效果 （二）、材料特性的影响 （二）、材料特性 （二）、材料特性与表面粗糙度的关系 （三）、工作压力与表面粗糙度 （四）、喷射角与表面粗糙度 补 充 散粒磨料抛光（loose abrasive conditions）： Buijs and Korpel-Van Houten [10] 得到： 二、将要开展的工作 从课题研究的方向 （一）、基础型研究 去除方式及去除特性的研究 工件与粒子的作用形式 下表面破坏层的研究 （二）、应用型研究 消除高频误差的方法 修正面形的能力 （一）、材料的去除方式 需要解决的问题： 在一定条件下，材料是以脆性裂纹的形式还是以塑性变形的方 式去除 拟采取的研究方案：