一、流体二维超光滑精密抛光加工装备研制探讨（论文文献综述）
刘子源[1]（2021）在《KDP晶体可控溶解微纳抛光机理与方法研究》文中研究说明磷酸二氢钾（KDP）晶体凭借其优异的电光特性及非线性光学性能,成为能源和国防等领域高端装备中的关键光学材料,其作用和地位无可替代。然而,KDP晶体具有易潮解、脆性大、硬度低、强各向异性等一系列难加工特性,给其超精密加工带来了极大的挑战,而传统机械加工存在的亚表面损伤,严重制约了其激光损伤阈值这一关键使役性能指标的提升。探索KDP晶体的近无损伤超精密加工新技术,成为国内外专家学者研究的热点之一,而作者所在团队提出的基于KDP晶体水溶解特性的微纳潮解超精密加工新原理具有显着优势,并得到了越来越多学者和工程应用部门的认同与重视。本论文在作者所在团队前期研发的基于微乳液的微纳潮解超精密抛光方法基础上,针对晶体的结晶、溶解和生长的特征及原理,首次提出了晶体逆生长概念,指出:所谓的晶体逆生长,从物质输运角度,具有与生长过程高度相似的有序可控特征,不同于自然状态下的无序随机溶解过程。在此基础上,提出了 KDP晶体可控溶解微纳抛光机理,通过KDP晶体在欠饱和水溶液中可控溶解及抛光垫的机械协同作用,在不引入污染物前提下实现晶体材料的可控微纳去除加工。为证实KDP晶体可控溶解微纳抛光加工的可行性,试验研究了影响可控溶解材料去除的主要因素,给出了 KDP溶液浓度、温度及流动性等参数对KDP晶体可控溶解材料去除效率的影响规律。在上述可行性研究基础上,开展了 KDP晶体可控溶解表面平坦化方法研究,针对KDP晶体毛坯表面的宏观加工纹理实施了可控溶解抛光试验,经过4 min的可控溶解抛光,去除了 KDP晶体表面宽为4.6 mm,深为0.2 mm的宏观沟槽,沟槽深度减小的平均速率达52.5 μm/min。在此基础上,提出了 KDP晶体可控溶解表面平坦化机理:抛光前,位于静态抛光液中的KDP晶体表面被高浓度溶液层覆盖,可控溶解受到束缚,因此材料去除率较小;抛光过程中,KDP晶体表面微观轮廓凸峰暴露在高速流动的抛光液中,其附近的高浓度溶液层消失,致使该处晶体材料的可控溶解速率大幅提高,并在抛光垫协助下得以快速去除;相比之下,晶体表面微观轮廓凹谷所处环境闭塞,显着降低了抛光液的流动性及抛光垫的机械作用,使得凹谷附近的高浓度溶液层得以保留,因此凹谷处晶体材料的去除速率远低于凸峰,导致峰谷间距离减小,进而实现表面平坦化。为实现该原理,开展了表面平坦化试验,通过1 min的可控溶解抛光,即可实现具有微观纹理和脆性损伤的KDP晶体表面平坦化,加工后的晶体表面粗糙度rms由605.5 nm迅速减小至23.9 nm,减幅达96%;以上抛光试验结果证实了可控溶解微纳抛光方法对于不同尺度的KDP晶体表面加工形貌具有良好的平坦化效果。通过进一步的试验分析,确认了可控溶解抛光材料去除机制,揭示了抛光垫对可控溶解表面平坦化的协同作用。为阐明工艺条件和工艺参数对KDP晶体可控溶解抛光效果的影响,开展了可控溶解抛光工艺试验研究,以KDP晶体表面质量和抛光工艺稳定性为判别准则,通过对比试验不同类型抛光垫,确定了 IC1000型抛光垫最适于可控溶解抛光,试验确认了相同工艺条件下不同晶面的抛光效果相近,表面粗糙度rms和材料去除率的差异分别不大于6.1%和7.2%。在此基础上,研究了可控溶解抛光液的浓度和温度对抛光效果的影响,给出了抛光时间、抛光压力、抛光盘转速等抛光加工参数对KDP晶体表面粗糙度和材料去除率的影响规律;进而提出了一种基于浓度调控策略的可控溶解抛光工艺,通过2 min的可控溶解抛光加工,KDP晶体表面粗糙度rms从5702.4 nm迅速减小至17.1 nm,面形误差由49.8 μm减小至4.9μm,材料去除率平均高达51.7μm/min,由此证实了可控溶解抛光是一种效率极高的可控微纳去除加工方法。此外,为改善可控溶解抛光工艺的稳定性与经济性,开展了抛光液性能表征与使用寿命研究,揭示了所研制的可控溶解抛光液易于再生。为进一步提高可控溶解抛光后的KDP晶体表面质量,以期获得纳米级粗糙度的晶体表面,提出了基于超声雾化水膜的KDP晶体可控溶解超精密抛光新方法,即利用超声雾化技术和抛光垫的剐蹭作用在晶体表面制造出水膜,通过改变微水雾供给速率调节水膜的厚度,进而间接控制其转变成的KDP液膜的浓度,触发晶体可控溶解,并在抛光垫的机械作用下实现表面平坦化超精密加工。研制了微水雾抛光加工试验装置。为验证该方法的可行性,开展了基于超声雾化水膜的可控溶解表面平坦化研究。通过试验和分析,给出了基于超声雾化水膜的可控溶解抛光参数对KDP晶体抛光效果影响的规律,制定了基于超声雾化水膜的可控溶解超精密抛光复合工艺,通过对上述可控溶解微纳抛光方法获得的KDP晶体表面进一步采用基于超声雾化水膜的可控溶解超精密抛光加工,表面粗糙度rms能够在7 min内减小70.2%,最终达到5.3 nm,材料去除率平均可达1.2μm/min,实现了 KDP晶体的高质高效超精密加工。可以预见,可控溶解微纳抛光方法与基于超声雾化水膜的可控溶解超精密抛光方法的综合应用,将会是一种适合诸如KDP等水溶性晶体的无机械损伤、无表面污染的高效精密加工新技术,研究成果对于丰富和发展超精密加工理论和技术具有重要的学术价值和工程应用前景。
王振忠,施晨淳,张鹏飞,杨哲,陈熠,郭江[2]（2021）在《先进光学制造技术最新进展》文中进行了进一步梳理在激光核聚变、大型天文望远镜等国家大光学工程及各种光机电产品的驱动下,高面形精度、高表面质量、多结构型式光学组件的需求量日益增加,因此,先进光学制造技术显得尤为重要。主要综述了近十年来光学超精密加工技术的发展情况,主要包括超精密车削、磨削和抛光技术。根据光学组件的材料特性、结构特征和加工要求等,阐述了超精密加工技术的具体研究进展,包括传统技术的迭代更新与新型技术的研制开发,并针对典型应用进行举例。最后,展望了超精密光学加工技术的发展趋势。希望能为光学制造领域后续深入研究提供参考。
李华,任坤,殷振,戴晨伟,王中旺,魏力,韦冬[3]（2021）在《超声振动辅助磨料流抛光技术研究综述》文中研究表明抛光加工是实现高性能零件最终表面质量要求的重要的方法。超声振动辅助磨料流抛光是磨料流抛光与超声振动相结合的复合抛光技术,在光学玻璃、蓝宝石、单晶硅、陶瓷等硬脆性材料抛光和金属材料零件复杂表面的抛光加工中具有独特的优势,可以有效地提高表面质量和抛光效率。对近年来的技术发展进行了总结,对抛光加工基本原理研究、材料去除微观机理研究、抛光工艺方法分类及应用等方面进行了系统的论述和分析。指出了这一技术当前的研究热点和需要解决的关键问题,对今后的研究、应用和发展给出了建议和展望。
蒋小为,龙兴武,谭中奇[4]（2021）在《光学玻璃超精密抛光加工中材料去除机理研究综述》文中研究说明光学玻璃以其优异的物理性能被广泛应用于航天、信息、能源、化工、微电子等领域。随着这些领域的不断发展,传统技术已无法满足日新月异的光学元件超光滑表面加工的要求。为此,需要针对光学玻璃表面的超精密抛光加工展开深入且广泛的研究。在诸多有关超精密抛光加工技术的研究中,光学玻璃材料的抛光去除机理始终是人们的研究重点。为此,本文从超抛加工涉及的基本组件、材料去除的物理机理、材料去除的化学机理三个方面入手,对光学玻璃超精密抛光加工中材料去除机理进行综述,目的是掌握国内外学术界对于该问题的认识,并据此提出若干问题的思考,以期指导工程实践,进一步提升超光滑表面的成形能力。
孙宝全[5]（2020）在《永磁涡旋抛光装置仿真设计及实验研究》文中研究指明随着航空航天、医疗器械和汽车轻量化等先进制造技术的快速发展,铝合金零件由于具有密度小,强度高,导电导热性能良好等优点,已经成为了结构装置中的关键零部件。但由于很多具有自由曲面的铝合金零部件具有复杂的结构形状,且其内部表面的精度要求较高。现有的抛光方法在自由曲面内腔抛光上存在着诸多限制。针对这一情况,本文利用了流体抛光加工这一特性,通过磁力操作控制磁力搅拌子在工件内部的转动,实现磁性抛光液涡旋流动,达到抛光的效果。具体研究内容如下:（1）通过对磁场发生装置的研究,本文利用磁力环形驱动的原理,设计了一种永磁场涡旋抛光装置。其装置设计过程主要包括永磁体选择设计、磁性搅拌装置设计和磁性抛光液的配制等。本文选用N35钕铁硼材质的长方形带孔永磁体和磁力搅拌子,将方形永磁体固定在可随电机旋转的外转子上,以此产生旋转的空间磁场;待抛工件内部的磁性搅拌装置包含了磁力搅拌子和限位装置,其中限位装置限制磁力搅拌子的位移,使其能够在待抛工件容器正中心带动磁性抛光液转动;最后对磁性抛光液的配制进行研究,分析其组成成分和配比。（2）利用COMSOL Multiphysics软件中AC/DC模块对旋转磁场装置部分进行仿真分析。首先对固定在外转子上方形永磁体的横、纵向布置方式对磁力搅拌子的磁力进行分析;再对双对侧、双三侧、四侧和八侧布置四种情况下的永磁体环形布置方式对磁力搅拌子的磁扭矩进行分析。通过比较磁力搅拌子所受到的磁力、磁扭矩大小确定出外部方形永磁铁的最佳布置方式。最后对磁力搅拌子的旋转条件进行分析,得出其初始旋转角度与位置高度的关系式。（3）利用COMSOL Multiphysics软件中CFD模块对待抛容器内壁表面的抛光效果进行分析。首先对磁性抛光液及其中的磁性磨粒进行两相流流动分析,分析其中的抛光磨粒在容器内壁表面上的浓度聚集情况,并绘制出内壁表面上的磨粒浓度随时间的一维变化曲线;再对容器内磁性抛光液的流速进行分析。本文在给定内部磁力搅拌子的转动速度前提下,对容器内壁表面上的磨粒运动速度进行分析,并绘制出内壁表面上的磨粒速度随时间的一维变化曲线。（4）利用PRESTON经验方程,建立起涡旋抛光装置中的材料去除函数模型。通过之前对磁性抛光液的流动仿真分析研究,可得出待抛工件内壁表面上的压强参数、流速参数和磁力搅拌子转速之间的数据关系,利用MATLAB软件拟合数据曲线,得出相关参数的拟合公式。最后,针对每一组磁力搅拌子不同的旋转速度都进行实验,得出每一组情况下的实验去除率;通过比较理论去除率,利用MATLAB最小二乘法得出PRESTON经验方程中的比例系数Kp,从而建立起材料去除函数模型。
韩艳君[6]（2020）在《确定性抛光路径规划和材料去除优化研究》文中指出随着科学技术的发展,国防、航空、航天、医疗、汽车等领域,对包含非球面、自由曲面等复杂曲面的超精密零部件及其制造模具的需求越来越普遍并且要求越来越高。这些超精密表面通常需要研磨后进一步精密抛光来生产,不但要求高的面型精度和较低的表面粗糙度,还要求严格控制中频误差及亚表面损伤。另外,现有的抛光工艺多样、工艺参数繁多且交互影响、材料去除机理复杂等,为提升超精密抛光质量及其确定性带来严峻挑战。抛光质量及其确定性的提升,离不开对抛光去除优化模型、路径生成策略、材料去除理论及确定性规划模型等基础问题的研究。针对抛光在均匀材料去除和面型校正两方面的应用,本文开展了一系列相关研究,包括实现均匀材料去除的物理均匀覆盖路径规划理论、面型校正中基于路径适应性的残余误差优化、抛光中材料卷积去除过程的理论解析、直接进给速度规划模型以及基于路径适应性的机床动态性能优化。本文的研究形成了比较完善的理论体系,对于深刻理解抛光去除过程及提升其确定性,具有重要学术理论价值和工业应用价值。论文的主要研究内容与研究成果如下:（1）在不损害面型精度提升表面质量或去除前序工艺留下的加工痕迹的抛光应用中,控制材料去除的均匀性显得至关重要。鉴于目前面向接触抛光的路径规划方法多是基于几何覆盖的均匀性,缺乏对抛光工具与工件之间的物理接触情况的考虑。本文对考虑物理接触情况的物理均匀覆盖抛光路径规划方法进行了深入研究。提出了抛光带圆及抛光带的概念,分别给出物理均匀覆盖扫描路径和螺旋路径的规划算法,能够简单高效地实现对相邻抛光路径对应抛光带之间的重叠量的主动控制。根据提出的路径规划理论和方法,给定抛光路径,可以得到抛光工具和工件之间的三维接触区域分布图,据此可以对路径的优劣从接触分布情况角度进行评价。进行了对比抛光实验,实验结果证实了所提出的路径在促进均匀材料去除方面的可行性及有效性。（2）在面型校正抛光中,面型误差分布决定了材料去除深度差异,其分布特征往往严重影响面型迭代校正的效果及收敛速度。为此,深入研究了路径间距、材料去除深度对校正抛光后得到的残余误差的影响规律。根据RMS图谱和PV图谱,建立了残余误差RMS值、PV值等关键评价参数与路径间距、材料去除深度的关系模型。提出了基于面型误差分布适应性的路径规划策略。在所提出的策略中,根据获得的关系模型对路径间距进行微调,补偿由于面型误差分布而导致的不同材料去除深度对残余误差的影响。仿真实验表明,提出的策略可以在不影响收敛精度和效率的情况下,显着优化整体残余误差分布,极大降低初始面型误差分布对校正后残余误差分布的影响程度,使抛光表面各区域的残余误差的一致性及均匀性得到显着地提升。（3）基于离散仿真的卷积去除过程,限制了直观地得到抛光工艺参数（路径间距、刀具影响函数、抛光速度、去除深度等）与工艺结果（材料去除轮廓、波纹轮廓及其PV值、RMS值和PSD曲线）之间的关系。本文首次提出并推导了材料卷积去除过程的理论解析模型,直观地揭示它们之间内在联系。这些解析模型的提出为确定性抛光提供了新的见解,为能够更加直观高效地解决相关的正反问题打开新大门。通过射流抛光实验,证实了提出模型的正确性。另外,本文提出采用蒙特卡洛方法对射流抛光刀具影响函数的波动进行建模,研究了刀具影响函数波动情况对抛光结果的影响规律,并对波动后的波纹轮廓进行了有效预测。（4）确定性抛光离不开进给速度的规划,现有的进给速度规划依赖于驻留时间的求解,这为机床动态性能的优化带来困难。本文提出采用混合高斯模型对一般刀具影响函数进行建模,将其表示为一系列单高斯函数的线性叠加。并根据已推导的单高斯卷积去除的理论模型得到一般刀具影响函数对应的理论解析模型。该模型给出了一种可用于校正抛光的直接进给速度规划方法。该方法适合包括高斯和“W”型的多种类型的刀具影响函数。鉴于不同的面型误差分布特征对模型准确性的影响,提出了迭代补偿策略,以获得最佳的速度规划精度。同时,提出路径间距可控的自适应路径理论模型,通过优化进给速度的变化梯度以降低抛光过程中对机床施加的动态应力。仿真和实验表明,本文提出的直接速度规划方法可以有效实现确定性面型校正,并能降低抛光过程中对机床施加的动态应力。
冯洁[7]（2020）在《振动辅助磁流变抛光关键技术研究》文中进行了进一步梳理随着光学、通讯、半导体、航空航天技术的飞速发展,高性能、高精度、高集成的光电系统不断涌现,以光学玻璃、碳化硅、碳化钨、蓝宝石、氧化锆等硬脆材料制成的元器件对精密加工技术提出了更严格的要求。磁流变抛光技术正是以提高零部件表面质量、保持和提高面型精度作为出发点,经过磁流变加工的零部件表面不仅具有较低的表面粗糙度,而且还有耐磨、防腐蚀和抗疲劳的效果,并同时获得较高的微观形状精度。因此,应在现有的磁流变抛光基础之上进一步提高加工效率,改善加工表面质量,加强与其他工艺的结合,扩大其应用范围。振动辅助磁流变抛光是一种将振动抛光和磁流变抛光复合的一种抛光方法,在磁流变抛光过程中通过对工件或者磁极施加振动,来达到提高抛光效率、改善表面质量的目的。开发适用于硬脆材料的振动辅助磁流变抛光技术对超精密加工业有着重要意义。针对硬脆材料在加工过程中存在表面/亚表面损伤等问题,本文提出非谐振式旋转振动辅助磁流变抛光方法,研制一种旋转振动辅助磁流变抛光装置,并对旋转振动辅助磁流变抛光的关键技术进行理论设计和抛光实验研究,具体的研究内容包括:（1）结合磁流变抛光的加工特性和压电致动的旋转柔性振动辅助加工装置的特性,开发一种新型的振动辅助磁流变抛光系统。首先,基于矩阵法对设计的旋转振动装置进行柔度建模和静力学分析,然后,通过有限元分析方法研究设计旋振动装置的静态和动态特能,并且验证了设计的旋转振动装置的静态参数理论分析模型的准确性。通过开、闭环的装置性能测试实验,确定设计的旋转振动装置可以满足振动辅助磁流变抛光的技术要求。（2）采用FEM/SPH仿真技术,建立单磨粒模拟碳化硅抛光的三维模型,分析在振动辅助磁流变抛光加工过程中切向力变化机制,以及不同加工参数对材料去除率和表面粗糙度的影响规律。通过对数值模拟数据的分析,得到加工表面在振动及非振动等工艺参数的变化规律。（3）进行振动辅助磁流变抛光实验,对抛光后的碳化硅工件进行检测,获得不同振动参数下的表面形貌和切向力的变化规律,验证旋转振动辅助磁流变加工方法和装置的有效性。
杨易彬[8]（2020）在《内凹曲面力流变抛光方法基础研究》文中认为近年来,内凹曲面逐渐成为医疗、海事、工业零部件、模具和生物医学等等领域诸多零部件的重要工作面。由于受到抛光工具的结构限制,内凹曲面抛光往往比较困难。本文基于力流变抛光方法,分析了卧式、流道式等多种抛光方案,建立了力流变抛光的实验平台,分析了抛光液的流变特性和抛光原理,结合计算流体动力学和具体实验,建立了内凹曲面力流变抛光去除函数,并以6061铝合金内凹曲面和树脂镜片为研究对象开展了抛光实验,具体的研究内容如下:搭建了内凹曲面力流变抛光实验平台。本抛光设备包含测力模块、多轴联动加工平台、工件夹具、力流变抛光液冷凝系统,开发的多轴联动机构,其中主动轴转速可高达3000rpm,抛光盘速度可高达400rpm。根据抛光液的特性及抛光轨迹,对工件夹具进行设计。分析了力流变抛光液的流变特性,探究了不同分散相浓度和粒径大小对抛光基液流变特性的影响规律,然后进一步探究不同磨料种类,不同磨料粒径,不同磨料浓度及不同抛光液p H对抛光液流变特性的影响。研究表明抛光液流变特性大致分为三个区域:剪切变稀,剪切增稠,剪切变稀。经过不同参数变量的实验,选出剪切增稠区域最适合抛光的配比:PHHP粒径为13μm、质量分数52.5%、磨粒组分比W1.6:W0.2=7:3、磨粒浓度4.5wt%、抛光液p H5。研究了力流变抛光的有限元仿真。为了得到力流变抛光液仿真模型中粘度曲线的设置,首先对以往力流变抛光仿真进行分析,然后用得到的抛光液的设置参数对抛光液的参数进行设置。仿真结果表明,工件夹具对压力场和速度场的分布有很大影响,以压力场和速度场分布为评价指标,仿真结果呈现较好的多项式分布,并对峰值压力进行实验验证,得到仿真压力的修正系数。建立了力流变抛光的去除函数。首先根据经典Preston方程,结合力流变确定性抛光的特点,建立去除函数的基本方程;然后运用仿真得到的压力场和速度场的结果,拟合出具体的去除函数的数学式;最后,结合实验结果,得到仿真修正系数,得到去除函数呈现较好的多项式分布。对力流变抛光的去除函数和稳定性进行实验验证研究。分别在不同抛光参数下进行抛光实验,将得到的实验结果与建立的去除函数的理论值进行对比,两者的截面轮廓基本一致,在轮廓分布上均匀取五个圆周,运用最小二乘法得到误差在4.7%以内。为了探究内凹曲面力流变高质量抛光,对树脂镜片进行抛光实验,抛光前工件表面存在大量凹坑、划痕等明显缺陷;而抛光后,工件基本达到镜面效果并无明显缺陷。
王顺[9]（2021）在《光催化胶体射流超精密抛光钛合金机理及实验研究》文中提出随着社会的进步与发展、人民对健康生活的意识改变及医疗技术的普及,人工关节的需求量越来越大,我国人工关节市场发展也越来越迅速。人工关节是可以代替人体内关节所有功能的一种植入器官,因此对材料的要求比较高,TC4钛合金由于自身的特性以及优良性能已经成为人工关节生产的主要材料之一。人工关节的表面质量对产品的性能影响很大,但是由于TC4钛合金材料的可加工性能比较差且人工关节表面为不规则曲面,其表面加工难度比较大。因此在研究了国内外TC4钛合金表面加工技术现状后,本文采用光催化胶体射流抛光技术对TC4钛合金工件表面进行超精密抛光加工。本文首先根据光催化胶体射流抛光TC4钛合金的机理和技术要求,在保证加工精度的前提下提高该技术的加工效率,设计了梯形光-液耦合多喷孔喷嘴和圆形光-液耦合多喷孔喷嘴。并在计算流体动力学（CFD）的理论基础上,建立了两种光-液耦合多喷孔喷嘴的仿真模型,利用Fluent软件对两喷嘴的流场分布特性进行分析,从而验证两种喷嘴的性能。其次,利用两种光-液耦合多喷孔喷嘴以及配制好的胶体抛光液在加工参数相同的条件下分别对TC4钛合金工件进行射流抛光加工。使用SJ-410型表面粗糙度仪对TC4工件进行测量,结果表明经过射流抛光后的工件表面粗糙度大幅下降,并且两喷嘴的加工效果与仿真结果相符合。最后,对经过光催化胶体射流抛光的TC4工件进行进一步的表面特征分析,并与未经过射流抛光的工件相对比。其中使用Micro XAM-800型光学轮廓仪分别测量了射流抛光前后TC4工件的表面形貌,结果表明未经射流抛光工件表面粗糙度为76.7nm,经过梯形光-液耦合多喷孔喷嘴加工工件表面粗糙度为2.87nm,圆形光-液耦合多喷孔喷嘴为3.61nm,光催化胶体射流抛光技术可以明显改善TC4钛合金工件表面形貌质量;TC4工件表面的金相组织图表明了光催化胶体射流抛光前后工件表面金相组织没有发生改变,并且金相组织中的初生α相的材料去除率高于β相;使用μ-X360s型X射线残余应力分析仪对射流抛光前后TC4工件表面的残余应力进行测量,结果表明射流抛光前后工件表面残余应力中的正应力由75MPa降至67MPa,剪切应力由13MPa降至3MPa,光催化胶体射流抛光技术在加工过程中降低了TC4工件表面的残余应力;加工前后的红外光谱图表明在经过射流抛光后的TC4工件表面出现了Ti-O-Ti等化学键,验证了光催化胶体射流抛光TC4钛合金的加工机理。
刘赫男[10]（2019）在《半球谐振子磁流变抛光的关键技术研究》文中提出半球谐振陀螺是20世纪60年代出现的一种无转动部件的新型陀螺,具有抗冲击、尺寸小、重量轻、抗辐射、工作可靠性高、工作寿命长等优点,广泛应用于长寿命卫星、导弹兵器、舰船和深空探测等领域的高精度惯导系统中。而半球谐振陀螺仪的导航精度和使用寿命等性能均受其核心敏感部件——半球谐振子的加工表面质量、尺寸精度和形状精度直接影响。目前我国半球谐振陀螺所使用的经精密磨削加工的半球谐振子零件,存在加工精度与表面质量难以满足陀螺仪性能需求的问题,已成为制约我国半球谐振陀螺仪向更高精度和更长工作寿命发展的瓶颈技术难题。本文以半球陀螺谐振子零件在磁流变抛光加工过程中的关键问题为研究对象,基于磁流变抛光原理提出采用以小直径永磁球形抛光头为抛光工具对半球谐振子零件进行抛光的加工方法,研制了半球谐振子专用磁流变抛光加工机床,实验研究了采用小直径永磁球形抛光头的磁流变抛光工艺方法,对半球谐振子抛光加工轨迹误差和工件球壳表面材料去除特性的变化进行了分析,抛光加工出了高精度、高表面质量的半球谐振子零件。半球谐振子零件结构存在小曲率半径的过渡圆弧曲面,其需要抛光加工的表面包括谐振子内、外中心杆的圆柱面以及零件内、外球面和过渡圆弧面,抛光加工过程中抛光头相对谐振子的运动轨迹复杂,目前技术成熟的抛光轮式磁流变抛光机床受到工具尺寸的限制,不能用于加工该类小曲率半径曲面零件,对于半球谐振子这种异形曲面零件的加工需要根据加工方法设计专用结构形式的多维运动机床。本文分析了半球谐振子抛光加工要求,提出了采用永磁体制备的小直径球形抛光头作为抛光工具对其进行磁流变抛光的加工方案,设计并研制了半球谐振子抛光加工机床;对机床整机进行了有限元建模及静力学仿真,分析了不同抛光工具空间角度位置和工作台载荷极限位置时抛光工具头和工件主轴的静态位移情况,对机床主要承载部件的结构尺寸进行了优化;进行了机床的磁流变抛光加工试验,对熔石英零件的加工获得了纳米级表面粗糙度的抛光表面。抛光工具头由稀土永磁材料制备而成,抛光头直径为4mm,所形成的回转对称磁场使磁流变液在工具头表面形成的柔性抛光膜对工件表面产生材料去除,加工的过程中抛光头与工件表面的抛光点随着加工点曲率半径及法线方向变化而移动,抛光材料去除特性时刻发生变化,需要控制抛光过程参数实现零件的高精度加工。本文研究了小工具永磁球头磁流变抛光工艺方法,通过小直径永磁球形抛光头的磁场仿真分析,获得了抛光头结构参数对其磁场分布的影响规律,确定了抛光头的结构尺寸;对小工具永磁球头磁流变抛光区进行了流体动力学分析,获得了表观粘度、流速和流体动压力的主要分析关系,并采用剪切力建立小工具永磁球头磁流变抛光材料去除函数,为半球谐振子球壳表面磁流变成形抛光时对抛光状态进行控制提供理论基础;实验研究了磁流变抛光工艺参数对材料去除率与抛光表面粗糙度的影响。半球谐振子的磁流变抛光加工是通过计算机控制小直径永磁体抛光头相对半球谐振子工件表面移动,利用磁流变液在永磁抛光头产生的磁场作用下形成的柔性抛光膜与工件表面接触并在各点驻留一定的加工时间,从而精确去除工件表面的材料,达到改善工件表面粗糙度并保证零件面形精度的目的。抛光加工轨迹偏差会改变抛光过程中在工件球壳表面上的材料去除特性,影响工件抛光加工的形状精度。本文设计了半球谐振子抛光加工轨迹,对半球谐振子磁流变抛光加工前的对刀调整要求进行了分析并构建图像对刀系统,提出了基于显微图像处理的抛光加工对刀方法实现抛光头相对转台的对中调整和相对工件的对刀调整;分析了半球谐振子抛光加工轨迹的影响因素,对抛光头制造与装配偏差、谐振子工件装夹偏差、图像轮廓检测精度和机床运动精度与导轨直线度等引起的抛光加工轨迹偏差和抛光间隙变化的关系进行了分析,获得了轨迹误差主要影响因素的允许偏差。为保证谐振子零件的加工精度需要了解其加工轨迹上各抛光驻留点的材料去除特性,本文在对轨迹点抛光区域磁场的变化进行分析的基础上,通过建立的材料去除模型对工件球壳表面各位置的抛光剪切力与流速分布进行求解,获得工件表面材料去除率与轨迹抛光点位置的变化关系,对零件抛光轨迹驻留时间进行了研究与规划,给出了谐振子零件抛光轨迹上驻留时间和进给速度与轨迹点位置的关系,同时利用正交实验获得各实现因素对熔石英材料磁流变抛光材料去除率与加工表面质量的综合影响并优化抛光工艺参数。采用抛光材料去除率的优化参数对工件表面进行加工快速去除零件磨削表面缺陷,以抛光表面粗糙度优化参数进行光整加工获得了纳米级抛光表面粗糙度和亚微米级加工面形精度。
二、流体二维超光滑精密抛光加工装备研制探讨（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、流体二维超光滑精密抛光加工装备研制探讨（论文提纲范文）
（1）KDP晶体可控溶解微纳抛光机理与方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的目的与意义 |
| 1.1.1 KDP晶体的基本性质 |
| 1.1.2 KDP晶体的水溶解特性 |
| 1.1.3 KDP晶体的应用 |
| 1.1.4 KDP晶体使役性能要求及超精密加工面临的挑战 |
| 1.2 KDP晶体精密和超精密机械加工技术的研究现状概述 |
| 1.2.1 晶锭切割技术 |
| 1.2.2 单点金刚石切削技术 |
| 1.2.3 超精密磨削技术 |
| 1.3 KDP晶体超精密特种加工技术的研究现状概述 |
| 1.3.1 磁流变抛光技术 |
| 1.3.2 离子束抛光技术 |
| 1.3.3 基于微乳液的微纳潮解超精密抛光技术 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 2 KDP晶体可控溶解微纳抛光机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 KDP晶体可控溶解的概念 |
| 2.2.1 晶体的结晶与溶解 |
| 2.2.2 晶体的生长与逆生长 |
| 2.2.3 KDP晶体可控溶解加工方法的提出 |
| 2.3 KDP晶体可控溶解微纳抛光机理的提出 |
| 2.3.1 KDP晶体材料可控去除机理 |
| 2.3.2 实现材料可控去除加工的装置 |
| 2.4 可控溶解环境对材料去除效率的影响 |
| 2.4.1 测试条件及参数设定 |
| 2.4.2 KDP溶液浓度对可控溶解材料去除效率的影响 |
| 2.4.3 KDP溶液温度对可控溶解材料去除效率的影响 |
| 2.4.4 环境相对湿度对可控溶解材料去除效率的影响 |
| 2.4.5 KDP溶液流动性对可控溶解材料去除效率的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 KDP晶体可控溶解表面平坦化方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 KDP晶体毛坯表面的特性分析 |
| 3.3 KDP晶体毛坯表面宏观加工纹理的可控溶解抛光试验 |
| 3.4 可控溶解表面平坦化机理 |
| 3.4.1 KDP晶体表面微观形貌的平坦化模型 |
| 3.4.2 表面微观形貌的平坦化验证试验 |
| 3.5 可控溶解中抛光垫对表面平坦化过程的协同作用 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 工艺条件和工艺参数对KDP晶体可控溶解抛光效果的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验条件和参数设定 |
| 4.3 抛光垫对KDP晶体可控溶解抛光效果的影响 |
| 4.4 不同晶面的可控溶解抛光效果 |
| 4.5 工艺参数对KDP晶体可控溶解抛光效果的影响 |
| 4.5.1 可控溶解抛光液对晶体抛光效果的影响 |
| 4.5.2 抛光加工参数对表面形貌及材料去除率的影响 |
| 4.5.3 KDP晶体可控溶解抛光后的面形误差 |
| 4.5.4 基于浓度调控策略的可控溶解抛光工艺初探 |
| 4.6 可控溶解抛光液的性能表征及使用寿命研究 |
| 4.6.1 可控溶解抛光液的性能表征 |
| 4.6.2 可控溶解抛光液的使用寿命研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 基于超声雾化水膜的KDP晶体可控溶解超精密抛光方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于超声雾化水膜的KDP晶体可控溶解超精密抛光方法的提出 |
| 5.3 微水雾抛光加工试验装置的研制 |
| 5.4 基于超声雾化水膜的可控溶解超精密抛光方法的可行性研究 |
| 5.4.1 基于超声雾化水膜的可控溶解表面平坦化试验 |
| 5.4.2 相对湿度对基于超声雾化水膜的可控溶解表面平坦化的影响 |
| 5.5 基于超声雾化水膜的可控溶解抛光参数对KDP晶体抛光效果的影响 |
| 5.5.1 试验方法及参数选择 |
| 5.5.2 抛光垫对抛光效果的影响 |
| 5.5.3 抛光加工参数对抛光效果的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）先进光学制造技术最新进展（论文提纲范文）
| 0前言 |
| 1 超精密切削技术 |
| 1.1 单点金刚石车削技术 |
| 1.2 超精密铣削技术 |
| 1.3 超精密飞切技术 |
| 1.4 伺服系统 |
| 2 超精密磨削技术 |
| 2.1 斜轴磨削 |
| 2.2 超声振动磨削 |
| 2.3 少轴弧面磨削 |
| 2.4 超精密磨削机床UPG80研制介绍 |
| 3 超精密抛光技术 |
| 3.1 离子束抛光 |
| 3.2 等离子体抛光 |
| 3.3 气囊抛光 |
| 3.4 振动辅助抛光 |
| 3.5 剪切增稠抛光 |
| 3.6 流体动压抛光 |
| 4 总结与展望 |
（3）超声振动辅助磨料流抛光技术研究综述（论文提纲范文）
| 0前言 |
| 1 UVAFP工作原理 |
| 2 UVAFP加工方法的研究 |
| 2.1 超声振动磨料流冲击抛光 |
| 2.2 超声振动磨料流场抛光 |
| 2.3 超声振动挤压磨料流抛光 |
| 2.4 超声振动磨料射流抛光 |
| 2.5 超声振动柔性垫流体抛光 |
| 2.6 超声振动化学机械抛光 |
| 3 UVAFP材料去除机理研究 |
| 3.1 材料去除机理研究 |
| 3.2 流场特性研究 |
| 4 UVAFP材料去除模型研究 |
| 4.1 单颗磨粒冲击塑性材料的去除模型 |
| 4.2 单颗磨粒冲击硬脆性材料的去除模型 |
| 4.3 磨料流束冲击去除模型 |
| 5 结论 |
| 6 展望 |
（4）光学玻璃超精密抛光加工中材料去除机理研究综述（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 超抛加工的基本组件 |
| 2.1 工 件 |
| 2.2 抛光液 |
| 2.3 磨 粒 |
| 2.4 抛光盘 |
| 3 材料去除的物理机理 |
| 3.1 基于机械作用的材料去除机理 |
| 3.1.1 唯象理论的Preston方程 |
| 3.1.2 基于接触力学的Preston修正方程 |
| 3.1.3 基于接触力学的磨粒磨损模型 |
| 3.2 基于流体力学理论的材料去除机理 |
| 3.2.1 Runnels模型 |
| 3.2.2 流体动力润滑理论 |
| 4 材料去除的化学机理 |
| 4.1 基于化学齿合模型的Cook理论 |
| 4.2 有关Cook理论的实验研究 |
| 4.2.1 含水环境中玻璃材料的羟基化过程 |
| 4.2.2 实现玻璃材料去除的化学成键过程 |
| 5 分析与讨论 |
| 6 结束语 |
（5）永磁涡旋抛光装置仿真设计及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 超精密抛光加工技术 |
| 1.2.1 磁流变抛光技术 |
| 1.2.2 磁力研磨抛光技术 |
| 1.2.3 化学机械抛光 |
| 1.3 磁场发生装置的研究现状 |
| 1.3.1 电磁线圈磁场发生装置 |
| 1.3.2 电磁铁磁场发生装置 |
| 1.3.3 国外永磁体磁场发生装置 |
| 1.3.4 国内永磁体磁场发生装置 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 磁场涡旋抛光装置设计 |
| 2.1 磁力驱动技术的发展 |
| 2.2 涡旋抛光装置设计原理 |
| 2.3 涡旋抛光装置总体结构设计 |
| 2.3.1 永磁体选择设计 |
| 2.3.2 动力驱动装置设计 |
| 2.3.3 磁性搅拌装置结构设计 |
| 2.3.4 带有磁性磨粒的抛光液的配制 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 磁场涡旋抛光装置内的空间仿真 |
| 3.1 COMSOL软件及模块简介 |
| 3.2 非牛顿流体 |
| 3.3 旋转磁场的结构仿真设计 |
| 3.3.1 磁偶极子间的布置磁力仿真 |
| 3.3.2 外部永磁铁的环形布置仿真 |
| 3.3.3 磁力搅拌子的旋转条件分析 |
| 3.4 抛光研磨液的流体流动分析 |
| 3.4.1 抛光研磨液及磁性磨粒的两相流动分析 |
| 3.4.2 抛光液流速对容器内壁的抛光效果影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 实验与结果分析 |
| 4.1 材料去除函数模型的建立 |
| 4.2 PRESTON经验方程 |
| 4.2.1 利用MATLAB软件拟合公式 |
| 4.2.2 利用最小二乘法求解比例系数K_p |
| 4.3 材料去除量 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及硕士期间的研究成果 |
| 致谢 |
（6）确定性抛光路径规划和材料去除优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.3 超精密抛光技术研究现状 |
| 1.3.1 超精密抛光技术分类 |
| 1.3.2 典型超精密抛光技术概述 |
| 1.4 抛光过程材料去除优化研究现状 |
| 1.4.1 均匀材料去除优化 |
| 1.4.2 校正抛光优化 |
| 1.4.3 其他为提高工艺稳定性及潜力等的优化 |
| 1.5 论文的研究意义及研究内容 |
| 1.5.1 论文的研究意义 |
| 1.5.2 本文的主要研究内容 |
| 第2章 物理均匀覆盖抛光路径规划 |
| 2.1 抛光带物理均匀重叠的物理意义及数学描述 |
| 2.2 接触区域分析及抛光带建模 |
| 2.2.1 椭圆赫兹接触理论及材料去除模型 |
| 2.2.2 抛光带区域建模 |
| 2.3 基于NURBS曲面的物理均匀覆盖抛光路径规划 |
| 2.3.1 NURBS自由曲面及局部坐标系 |
| 2.3.2 抛光带边界提取 |
| 2.3.3 用于计算相邻抛光路径的迭代逼近(IAP)算法 |
| 2.3.4 无效数据点的处理 |
| 2.3.5 基于迭代逼近算法的物理均匀覆盖螺旋路径生成 |
| 2.4 物理均匀覆盖抛光路径规划实例及实验验证 |
| 2.4.1 物理均匀覆盖抛光路径生成实例 |
| 2.4.2 实验详情 |
| 2.4.3 实验结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 具有路径适应性的校正抛光残余误差优化 |
| 3.1 校正抛光的卷积去除原理及驻留时间求解 |
| 3.1.1 卷积去除原理 |
| 3.1.2 基于线性方程组的驻留时间求解 |
| 3.2 路径间距及材料去除深度对残余误差的影响规律研究 |
| 3.2.1 仿真实验设计 |
| 3.2.2 路径间距对残余误差的影响 |
| 3.2.3 初始面型误差对残余误差的影响 |
| 3.2.4 路径间距和材料去除深度对残余误差的综合影响分析 |
| 3.2.5 仿真实验结果讨论 |
| 3.3 基于RMS图谱和PV图谱的残余误差优化策略 |
| 3.3.1 基于面型误差分布的自适应路径间距优化模型 |
| 3.3.2 基于优化模型的自适应螺旋路径规划方法 |
| 3.4 实例对比研究 |
| 3.4.1 平面试件残余误差优化实例 |
| 3.4.2 非球面残余误差优化实例 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 子孔径抛光中材料卷积去除过程解析 |
| 4.1 三维卷积过程的降维分析 |
| 4.1.1 二维卷积轮廓的理论解析 |
| 4.1.2 卷积轮廓的表征指标 |
| 4.1.3 波纹轮廓解析解的截断误差 |
| 4.2 表面波纹度对TIF波动的敏感性预测 |
| 4.3 射流抛光实验验证 |
| 4.3.1 射流抛光中TIF波动的统计特性 |
| 4.3.2 解析波纹轮廓的验证 |
| 4.3.3 解析PV和RMS曲线的验证 |
| 4.3.4 基于蒙特卡洛模拟的表面波纹度预测 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于卷积解析模型的确定性抛光直接进给速度规划 |
| 5.1 基于解析卷积模型的确定性抛光速度规划模型 |
| 5.1.1 基于高斯混合模型的TIF建模 |
| 5.1.2 推广的解析卷积模型 |
| 5.1.3 确定性去除进给速度规划解析模型 |
| 5.1.4 材料去除特征补偿策略 |
| 5.2 基于路径适应性的进给速度规划框架 |
| 5.2.1 路径间距范围可控的自适应路径 |
| 5.2.2 基于路径适应性的进给速率规划 |
| 5.3 仿真验证 |
| 5.3.1 针对直纹形状材料去除分布的确定性去除仿真 |
| 5.3.2 针对自由曲面材料去除分布的确定性去除仿真 |
| 5.4 实验验证 |
| 5.4.1 实验装置和方法 |
| 5.4.2 实验结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读博士学位期间公开发表的论文 |
| 作者在攻读博士学位期间所参与的项目 |
| 致谢 |
（7）振动辅助磁流变抛光关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.3 国内、国外研究发展现状 |
| 1.3.1 磁流变加工研究现状 |
| 1.3.2 振动辅助加工研究现状 |
| 1.3.3 加工仿真研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 振动辅助磁流变抛光装置设计 |
| 2.1 振动辅助磁流变抛光原理 |
| 2.2 基于矩阵法的柔度和放大比建模 |
| 2.2.1 输出柔度建模 |
| 2.2.2 输入柔度的建模 |
| 2.2.3 放大比建模 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 振动辅助磁流变抛光装置性能测试 |
| 3.1 实验装置 |
| 3.2 动态特性分析 |
| 3.3 运动行程分析与分辨率测试 |
| 3.4 静态性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 振动辅助磁流变抛光加工仿真的研究 |
| 4.1 SPH基本原理 |
| 4.2 SPH算法 |
| 4.3 FEM/SPH模型建立 |
| 4.4 FEM/SPH耦合模型条件设置 |
| 4.5 LS-DYNA仿真结果及分析 |
| 4.5.1 不同下压深度的抛光分析 |
| 4.5.2 不同速度下的抛光分析 |
| 4.5.3 在振动辅助作用下的抛光分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 振动辅助磁流变抛光实验 |
| 5.1 加工原理 |
| 5.2 振动辅助磁流变抛光实验设计 |
| 5.2.1 实验设备和材料 |
| 5.2.2 检测方案 |
| 5.2.3 磁流变抛光液的制备 |
| 5.3 实验方案 |
| 5.4 实验结果及机理探究 |
| 5.4.1 磁流变抛光加工对去除特性的研究 |
| 5.4.2 振动辅助磁流变抛光加工振幅对去除特性的影响 |
| 5.4.3 振动辅助磁流变抛光加工频率对去除特性的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
| 一、发表论文 |
| 二、参与科研项目 |
（8）内凹曲面力流变抛光方法基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及其意义 |
| 1.2 曲面抛光的研究进展 |
| 1.2.1 非球面内凹曲面抛光现状 |
| 1.2.2 曲面零件的计算机控制表面成型技术 |
| 1.2.3 抛光工具变形可控的曲面加工技术 |
| 1.2.4 抛光工具的“研抛模”柔度变化可控的曲面加工技术 |
| 1.2.5 离子束与等离子体的曲面加工方法 |
| 1.2.6 射流抛光技术 |
| 1.3 力流变抛光现状 |
| 1.3.1 非牛顿流体研究现状 |
| 1.3.2 力流变机理研究现状 |
| 1.3.3 力流变抛光的研究现状 |
| 1.4 非牛顿流体仿真方法研究现状 |
| 1.4.1 流体力学发展现状 |
| 1.4.2 非牛顿流体仿真现状 |
| 1.5 研究内容及章节安排 |
| 第二章 内凹曲面力流变抛光实验平台及抛光液流变特性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 力流变抛光方案 |
| 2.2.1 力流变抛光方案及其运动方式 |
| 2.2.2 力流变抛光微观原理 |
| 2.3 力流变抛光实验平台建立 |
| 2.3.1 力流变抛光选择性去除实验平台中多轴联动装置的研制 |
| 2.4 力流变抛光液配置及其流变特性 |
| 2.4.1 力流变抛光液配置 |
| 2.4.2 分散相对抛光液流变特性的影响 |
| 2.4.3 磨料对抛光液流变特性的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 力流变抛光流体仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元仿真数值计算 |
| 3.2.1 基本方程 |
| 3.2.2 基于有限元的有限体积法 |
| 3.2.3 离散方程解法 |
| 3.2.4 雷诺平均(N-S)方程(RANS)及湍流模型 |
| 3.3 力流变抛光有限元分析 |
| 3.3.1 物理模型建立及网格划分 |
| 3.3.2 力流变抛光液特性和边界条件设定 |
| 3.3.3 仿真结果分析 |
| 3.4 不同抛光角度下的速度场和压力场 |
| 3.4.1 不同抛光角度下工件表面压力场 |
| 3.4.2 不同抛光角度下工件表面速度场 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 内凹曲面力流变抛光去除函数建立 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 去除函数本构方程建立 |
| 4.2.1 经典公式—Preston方程 |
| 4.2.2 力流变抛光的影响因素 |
| 4.3 建立工件表面去除函数分布方程 |
| 4.3.1 工件表面压力场和速度场矩阵化(C1区域) |
| 4.3.2 矩阵方程拟合(C_1区域) |
| 4.3.3 工件表面(C_2~C_5)去除函数 |
| 4.4 材料去除函数影响系数的实验修正 |
| 4.4.1 去除函数系数K_α方程建立 |
| 4.4.2 实验条件及去除率检测方法 |
| 4.4.3 仿真修正系数K_s修正 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 力流变抛光加工实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验条件 |
| 5.2.1 实验方法 |
| 5.2.2 实验条件及其设计 |
| 5.3 抛光角度对工件1~#材料去除的影响 |
| 5.3.1 抛光角度对工件1~#表面粗糙度的影响 |
| 5.3.2 抛光角度对工件1~#表面形貌的影响 |
| 5.4 对比实验 |
| 5.4.1 抛光角度对工件1~#表面粗糙度的影响 |
| 5.4.2 抛光角度对工件1~#表面形貌的影响 |
| 5.4.3 大/小磨粒组分比对工件表面形貌的影响 |
| 5.5 树脂镜片内凹面力流变抛光实验 |
| 5.5.1 实验条件 |
| 5.5.2 实验结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（9）光催化胶体射流超精密抛光钛合金机理及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 钛合金表面抛光加工现状 |
| 1.2.1 机械抛光 |
| 1.2.2 电解抛光 |
| 1.2.3 化学机械抛光 |
| 1.2.4 磨料流抛光 |
| 1.2.5 离子束与高能束抛光 |
| 1.3 喷嘴射流国内外研究现状 |
| 1.4 本课题的主要研究内容 |
| 第2章 光催化胶体射流抛光TC4 机理以及射流相关理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光催化胶体射流抛光 |
| 2.2.1 光催化胶体射流抛光的提出 |
| 2.2.2 光催化胶体射流抛光TC4 钛合金机理 |
| 2.3 喷嘴射流参数的分析 |
| 2.3.1 喷嘴射流速度 |
| 2.3.2 喷嘴射流流量 |
| 2.3.3 喷嘴射流功率 |
| 2.4 射流的模型及其流动特性 |
| 2.4.1 单股紊动冲击射流 |
| 2.4.2 双股紊动冲击射流 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 多喷孔光-液耦合喷嘴设计及CFD流场仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光-液耦合多喷孔喷嘴的结构设计 |
| 3.2.1 光-液耦合喷嘴喷头的设计 |
| 3.2.2 光-液耦合喷嘴喷孔的设计 |
| 3.3 计算流体动力学 |
| 3.3.1 流体控制方程 |
| 3.3.2 湍流模型及其控制方法 |
| 3.4 光-液耦合多喷孔喷嘴的气液固三相流场仿真 |
| 3.4.1 两种喷嘴流体区域计算网格的划分 |
| 3.4.2 Fluent仿真求解器设置 |
| 3.4.3 两种光-液耦合多喷孔喷嘴流场仿真结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 光催化胶体射流抛光TC4 钛合金的实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光催化胶体射流抛光设备 |
| 4.2.1 光催化胶体射流抛光设备的组成 |
| 4.2.2 光-液耦合多喷孔喷嘴的加工 |
| 4.3 TiO_2 纳米颗粒胶体抛光液 |
| 4.3.1 纳米颗粒胶体抛光液类型的选择 |
| 4.3.2 抛光液的配制及表征分析 |
| 4.4 光催化胶体射流抛光TC4 钛合金实验 |
| 4.4.1 光催化胶体射流抛光TC4 钛合金实验过程 |
| 4.4.2 光催化胶体射流抛光TC4 钛合金实验结果初步分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 光催化胶体射流抛光前后TC4 表面特征对比分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 抛光前后TC4 工件表面形貌对比 |
| 5.3 抛光前后TC4 工件表面金相组织对比 |
| 5.4 抛光前后TC4 工件表面残余应力变化对比 |
| 5.4.1 X射线衍射法测量残余应力原理简介 |
| 5.4.2 X射线衍射法测量残余应力结果分析 |
| 5.5 抛光前后TC4 工件表面傅里叶红外光谱检测 |
| 5.5.1 傅里叶红外光谱检测原理简介 |
| 5.5.2 傅里叶红外光谱检测结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）半球谐振子磁流变抛光的关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的目的与意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究背景 |
| 1.1.3 课题研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状与分析 |
| 1.2.1 复杂曲面零件抛光技术 |
| 1.2.2 磁流变抛光技术国外研究现状 |
| 1.2.3 磁流变抛光技术国内研究现状 |
| 1.3 半球谐振子超精密抛光加工技术难点分析 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 第2章 半球谐振子抛光机床结构设计及静态特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 半球谐振子磁流变抛光工艺方案分析 |
| 2.3 磁流变抛光机床整体结构及关键部件设计 |
| 2.3.1 磁流变抛光机床整体结构 |
| 2.3.2 抛光机床关键部件设计 |
| 2.3.3 磁流变液循环系统设计 |
| 2.3.4 抛光机床的精度误差要求 |
| 2.4 机床有限元建模及静态特性分析研究 |
| 2.4.1 机床整机有限元模型及静力学仿真分析研究 |
| 2.4.2 转台角度位置对抛光头静态位移的影响研究 |
| 2.4.3 Y轴载荷位置对工件主轴静态位移的影响研究 |
| 2.5 磁流变抛光样机的研制及加工实验 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 小工具永磁球头磁流变抛光材料去除特性及实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 小工具永磁球头磁流变抛光方法研究 |
| 3.2.1 小工具永磁球头磁流变抛光原理分析 |
| 3.2.2 小直径永磁球形抛光头磁场仿真分析研究 |
| 3.3 小工具永磁球头磁流变抛光材料去除函数研究 |
| 3.3.1 小工具永磁球头磁流变抛光材料去除数学模型 |
| 3.3.2 熔石英材料抛光去除函数实验研究 |
| 3.4 小工具永磁球头磁流变抛光工艺实验研究 |
| 3.4.1 小工具永磁球头磁流变抛光工艺参数 |
| 3.4.2 磁流变抛光工艺参数对材料去除率的影响实验研究 |
| 3.4.3 磁流变抛光工艺参数对抛光表面粗糙度的影响实验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 半球谐振子抛光加工轨迹误差的影响因素研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 半球谐振子抛光加工轨迹设计与对刀方法分析 |
| 4.2.1 半球谐振子抛光加工轨迹设计 |
| 4.2.2 基于图像处理的半球谐振子抛光加工对刀方法 |
| 4.3 半球谐振子抛光加工轨迹误差研究 |
| 4.3.1 半球谐振子抛光加工轨迹误差影响因素 |
| 4.3.2 抛光头制造及装配偏差对抛光轨迹的影响研究 |
| 4.3.3 半球谐振子装夹偏差对抛光轨迹的影响研究 |
| 4.3.4 图像精度对抛光轨迹的影响研究 |
| 4.3.5 机床运动误差与导轨直线度对抛光轨迹的影响研究 |
| 4.4 抛光加工轨迹精度的综合影响研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 半球谐振子抛光加工实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 半球谐振子抛光轨迹材料去除特性研究 |
| 5.2.1 半球谐振子球面抛光区域磁场仿真分析 |
| 5.2.2 半球谐振子抛光轨迹材料去除特性分布 |
| 5.2.3 半球谐振子抛光轨迹加工驻留时间研究 |
| 5.3 半球谐振子磁流变抛光工艺参数优化实验 |
| 5.3.1 半球谐振子抛光材料去除率的工艺参数优化实验研究 |
| 5.3.2 半球谐振子抛光表面粗糙度的工艺参数优化实验研究 |
| 5.4 半球谐振子高效精密抛光加工实验研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、流体二维超光滑精密抛光加工装备研制探讨（论文参考文献）
- [1]KDP晶体可控溶解微纳抛光机理与方法研究[D]. 刘子源. 大连理工大学, 2021
- [2]先进光学制造技术最新进展[J]. 王振忠,施晨淳,张鹏飞,杨哲,陈熠,郭江. 机械工程学报, 2021(08)
- [3]超声振动辅助磨料流抛光技术研究综述[J]. 李华,任坤,殷振,戴晨伟,王中旺,魏力,韦冬. 机械工程学报, 2021(09)
- [4]光学玻璃超精密抛光加工中材料去除机理研究综述[J]. 蒋小为,龙兴武,谭中奇. 中国激光, 2021(04)
- [5]永磁涡旋抛光装置仿真设计及实验研究[D]. 孙宝全. 吉林大学, 2020(08)
- [6]确定性抛光路径规划和材料去除优化研究[D]. 韩艳君. 吉林大学, 2020(08)
- [7]振动辅助磁流变抛光关键技术研究[D]. 冯洁. 长春工业大学, 2020(01)
- [8]内凹曲面力流变抛光方法基础研究[D]. 杨易彬. 浙江工业大学, 2020(02)
- [9]光催化胶体射流超精密抛光钛合金机理及实验研究[D]. 王顺. 兰州理工大学, 2021(01)
- [10]半球谐振子磁流变抛光的关键技术研究[D]. 刘赫男. 哈尔滨工业大学, 2019(01)