光學(xué)玻璃超聲振動(dòng)銑磨材料去除及表面質(zhì)量研究.pdf

1、光學(xué)玻璃為各向同性的高新技術(shù)材料，因其優(yōu)良的化學(xué)、機(jī)械、光學(xué)、熱力學(xué)等性能而被廣泛應(yīng)用于光學(xué)儀器的構(gòu)件的制作。但光學(xué)玻璃是一種典型的硬脆材料，傳統(tǒng)加工過(guò)程中易產(chǎn)生斷裂、崩碎、裂紋等加工缺陷，難以使加工表面質(zhì)量得到保證，進(jìn)而限制了其更廣泛的應(yīng)用。超聲振動(dòng)銑磨加工技術(shù)由于磨粒切削刃與工件斷續(xù)接觸的加工特點(diǎn)尤其適用于硬脆材料加工，相比較普通切削具有明顯的優(yōu)越性。本文研究了光學(xué)玻璃超聲振動(dòng)銑磨加工時(shí)材料去除脆塑轉(zhuǎn)變以及銑磨加工參數(shù)、超聲振動(dòng)振幅

2、對(duì)材料加工表面粗糙度和亞表面損傷的影響，以期為實(shí)現(xiàn)光學(xué)玻璃低損傷磨削加工提供技術(shù)支持。
　　本文以分析光學(xué)玻璃超聲振動(dòng)銑磨加工材料去除脆塑轉(zhuǎn)變?yōu)槌霭l(fā)點(diǎn)，建立了光學(xué)玻璃脆塑轉(zhuǎn)變模型，在此基礎(chǔ)上對(duì)BK7和JGS1兩種光學(xué)玻璃進(jìn)行了顯微壓痕試驗(yàn)和單顆粒超聲振動(dòng)變切深刻劃試驗(yàn)，并對(duì)壓痕區(qū)域、刻劃溝槽的表面形貌進(jìn)行了檢測(cè)分析。結(jié)合兩種光學(xué)玻璃壓痕尺寸的測(cè)量結(jié)果，研究了不同加載載荷對(duì)光學(xué)玻璃的維氏硬度、斷裂韌性的影響規(guī)律，同時(shí)結(jié)合臨界刻劃力和

3、臨界刻劃深度的測(cè)量結(jié)果研究了超聲振動(dòng)振幅對(duì)材料臨界加載載荷、臨界切削深度的影響規(guī)律。
　　為研究超聲振動(dòng)參數(shù)和銑磨加工參數(shù)對(duì)光學(xué)玻璃超聲振動(dòng)銑磨加工工件表面粗糙的影響規(guī)律，本文對(duì)BK7和JGS1兩種光學(xué)玻璃進(jìn)行了以機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、工件進(jìn)給速度、切削深度和超聲振動(dòng)振幅為參數(shù)的單因素試驗(yàn)，研究了工件表面粗糙度隨不同參數(shù)的變化規(guī)律，并根據(jù)不同參數(shù)下的表面粗糙度值建立了光學(xué)玻璃超聲振動(dòng)銑磨加工預(yù)測(cè)模型，為實(shí)現(xiàn)光學(xué)玻璃材料的精密加工工藝參數(shù)的