高效率磁流變拋光技術(shù)的研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著激光核聚變、航空、航天、宇宙探測(cè)、軍事偵察等高科技領(lǐng)域的發(fā)展，人們對(duì)光學(xué)零件的表面精度要求越來(lái)越高。在常規(guī)光學(xué)玻璃加工中，研磨、拋光是最常用的制造光滑鏡面的方法，但是傳統(tǒng)的拋光技術(shù)存在著效率低、精度不能滿足現(xiàn)代光電技術(shù)發(fā)展的要求的問(wèn)題。
　　 在過(guò)去的幾十年里，磁流變液已被廣泛的應(yīng)用于各種工程領(lǐng)域，其性能也逐步提高。磁流變拋光技術(shù)(MRF)正是在磁流變液發(fā)展的基礎(chǔ)上被提出的，是一種新興的光學(xué)表面精密加工技術(shù)。隨著人們對(duì)超精密

2、拋光技術(shù)的深入研究和超光滑檢測(cè)技術(shù)水平的提高，磁流變拋光技術(shù)以其優(yōu)越的性能越來(lái)越受到廣泛重視。本文主要做了以下幾個(gè)方面的研究工作:
　　 1.研制磁流變拋光液。根據(jù)磁流變拋光的機(jī)理和特點(diǎn)，提出了適用于K9光學(xué)玻璃拋光的磁流變液的要求。根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)，分析了磁流變拋光液各組成成分的作用原理及特性要求，由此確定了磁流變拋光液的各組成成分和配置工藝路線，成功研制了性能良好的磁流變拋光液。
　　 2.材料去除率實(shí)驗(yàn)研究。利用制備的

3、磁流變拋光液進(jìn)行材料去除實(shí)驗(yàn)，根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)法以及單因素法的補(bǔ)充，得到了各因素對(duì)材料去除率的影響主次關(guān)系和影響規(guī)律，為材料去除的定量控制和磁流變拋光液的性能改良打下了基礎(chǔ)。
　　 3.表面粗糙度實(shí)驗(yàn)研究。在相同的工藝參數(shù)水平下，利用制備的磁流變拋光液進(jìn)行表面粗糙度實(shí)驗(yàn)，由正交實(shí)驗(yàn)法得到各因素對(duì)表面粗糙度的影響主次關(guān)系和影響規(guī)律，確定了性能最佳的磁流變拋光液型號(hào)。
　　 4.優(yōu)化磁流變拋光液。根據(jù)對(duì)磁流變拋光液的初步應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

4、的分析，在各因素的影響主次關(guān)系和規(guī)律的指導(dǎo)下，分別針對(duì)拋光效率和拋光質(zhì)量，確定了磁流變拋光液的最佳配置。
　　 5.材料去除深度微觀形貌初步研究。通過(guò)對(duì)定點(diǎn)拋光區(qū)域的材料去除率的分析和研究，得出了單位時(shí)間拋光區(qū)域的微觀形貌。可以反映磁流變拋光“磨頭”在光學(xué)玻璃表面駐留1分鐘，對(duì)玻璃的材料去除情況，可以直觀的觀察材料去除率在空間上的分布。實(shí)際上，此單位時(shí)間拋光區(qū)域的微觀形貌可以等價(jià)于拋光“磨頭”的形狀，也就是說(shuō)相當(dāng)于這樣一個(gè)形狀的