光學(xué)玻璃磨削亞表面裂紋分析及深度預(yù)測(cè)研究.pdf

1、光學(xué)玻璃為硬脆材料，磨削加工中產(chǎn)生的表面/亞表面損傷對(duì)光學(xué)玻璃的機(jī)械強(qiáng)度和光學(xué)性能造成嚴(yán)重影響。目前對(duì)硬脆材料磨削機(jī)理及亞表面裂紋的研究大多是基于準(zhǔn)靜態(tài)加載條件和壓痕斷裂力學(xué)，并未考慮砂輪上金剛石磨粒沖擊效應(yīng)對(duì)材料去除及損傷的影響。本文研究了典型的K9光學(xué)玻璃材料，以材料準(zhǔn)靜態(tài)特性為基礎(chǔ)，考慮沖擊過(guò)程中材料動(dòng)態(tài)特性和刻劃損傷特性，系統(tǒng)分析了沖擊效應(yīng)對(duì)磨削過(guò)程加工的影響規(guī)律，并提出了光學(xué)玻璃亞表面裂紋預(yù)測(cè)模型。
　　本文首先對(duì) K9

2、光學(xué)玻璃試件進(jìn)行維氏壓痕實(shí)驗(yàn)。根據(jù)材料特性、加載載荷及壓痕特征尺寸，利用半經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算了材料的硬度和斷裂韌性值。采用分離式霍普金森壓桿裝置對(duì) K9光學(xué)玻璃試件進(jìn)行沖擊實(shí)驗(yàn)，得到了材料在不同應(yīng)變率下的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能、材料破碎形式，分析了沖擊過(guò)程中應(yīng)變率效應(yīng)對(duì)材料性能的影響。
　　其次，對(duì) K9光學(xué)玻璃試件進(jìn)行單顆粒金剛石的準(zhǔn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)沖擊刻劃實(shí)驗(yàn)。通過(guò)檢測(cè)刻劃后試件的表面及亞表面形貌，對(duì)比了動(dòng)態(tài)沖擊刻劃與準(zhǔn)靜態(tài)刻劃的不同。分析了不同刻