可控式混合磨料流體拋光模型及其優(yōu)化研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域?qū)χ睆交驅(qū)蔷€直徑1m以上光學(xué)元件需求日盛。傳統(tǒng)的光學(xué)加工方法不能滿足大尺度光學(xué)元件提出的加工效率和加工表面質(zhì)量兩個主要方面的要求，因此亟需一種高效率、高精密的光學(xué)零件加工方法。
　　可控式混合磨料流體拋光是一種結(jié)合磨料射流理論和彈性發(fā)射加工理論的非接觸式離散粒子加工方法。高速磨料流體經(jīng)噴嘴充入旋轉(zhuǎn)的限控輪與光學(xué)玻璃表面間的空隙中，利用限控輪限制磨料流體飛濺、約束磨料流體形態(tài)，在限控輪的離心力驅(qū)動及局部

2、流體壓力作用下，形成高能速度場。高能速度場中磨料顆粒不斷地與限控輪及光學(xué)玻璃表面發(fā)生彈性碰撞，在狹小空間內(nèi)形成高頻振蕩，使磨粒可以多次多向沖擊工件表面，獲得光滑表面。同時保證了光學(xué)玻璃較好的表面質(zhì)量和較高的拋光效率。本論文的工作內(nèi)容包括以下幾個方面：
　?。?）結(jié)合磨料流體拋光及彈性發(fā)射加工機(jī)理，研究了可控式混合磨料流體拋光的材料去除機(jī)理及流場壓力場的數(shù)學(xué)建模，同時運(yùn)用有限差分法借助Matlab軟件實現(xiàn)加工區(qū)域壓力場三維建模，分析

3、了主要參數(shù)對壓力場的影響。
　?。?）在磨粒運(yùn)動分析的基礎(chǔ)上，本部分主要對限控輪約束磨粒噴射光整加工材料去除機(jī)理進(jìn)行探討和研究，主要討論對磨粒有效直徑與最小間隙的對比，分析兩體加工與三體加工的特點及兩者間的轉(zhuǎn)化條件，同時分析磨粒去除材料的模型及過程。
　?。?）根據(jù)以上混合磨料流體拋光工藝特點的理論分析與要求，設(shè)計、制造了磨料流體輸出系統(tǒng)，重點介紹了流體輸出系統(tǒng)和拋光機(jī)床兩大部分，同時對限控輪的變速進(jìn)行改造，添加變頻器并對該