《液體噴射拋光技術(shù)》ppt課件-文庫吧
2025-04-16 07:56 本頁面
【正文】 用散粒磨料拋光技術(shù)，材料的去除量和材料的特性存在一線性關(guān)系 [6] 其中， E 為楊氏模量， Hk為顯微硬度， Kc 為斷裂韌度。 [6] John C. Lambropoulos, Su Xu, and Tong Fang, Loose abrasive lapping hardness of optical glasses and its interpretation. APPLIED OPTICS, , , March, 1997, 15011516. 23 三 、數(shù)學(xué)模型的建立 ? 材料去除的本質(zhì)：高速磨料粒子與工件表面之間的碰撞剪切作用 ,區(qū)別于傳統(tǒng)的拋光技術(shù) ? 利用計算機控制拋光技術(shù)，需要根據(jù)被加工件的面形誤差進行定量修正 ? 為此，有必要提出并建立一個數(shù)學(xué)物理模型，來定量描述整個光學(xué)加工過程 已開展的工作 24 （一） 、影響去除量的因素分析 ? 影響去除量的大小 ? 磨料粒子及工件材料的特性 ? 拋光液的濃度、溫度 ? 工作壓力 ? 工作時間 ? 影響去除量分布特征 ? 噴管的形狀、尺寸及口徑等 準確建立去除函數(shù)與所有工藝參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系是不現(xiàn)實的，只能重點探討對材料去除影響較大的幾個參數(shù) 數(shù)學(xué)模型的建立 25 ?選擇工件表面不同半徑處的四個環(huán)帶區(qū)域 ?噴管在工件表面沿直徑方向運動，控制駐留時間正比于工件的半徑 圖 （ ω=504 rpm） ?不同半徑區(qū)域處材料的去除量是不同的，說明工件自轉(zhuǎn)對去除量有一定的影響 (二 )、工件轉(zhuǎn)速的影響 數(shù)學(xué)模型的建立 26 駐留時間的修正 設(shè)：射流體向外流動時的平均速度 v0 工件自轉(zhuǎn)角速度 ω ??2 2 200( ) [ 1 ( ) ]v vrK vv ?? ? ? ?122 2000( ) [ 1 ( ) ]rr ?? ? ? ? ?? ? ? ?引入： 合成速度 ： 考慮到： 0 . 1 0 7 0 . 2 0 6zp??20 . 0 0 6 1 0 . 3 2 8 7p ???工件轉(zhuǎn)速 27 ?不同環(huán)帶處的駐留時間應(yīng)滿足 圖 修正之后的去除量分布 （ ω=504rpm) (8)vrTK ?? ??結(jié)果顯示材料去除量是近似相等的 修正結(jié)果 工件轉(zhuǎn)速 28 （三）、總 結(jié) ? 實驗結(jié)果： （ 1）、去除量與 工作壓力 近似成線性關(guān)系 （ 2）、去除量與 作用時間 近似成線性關(guān)系 （ 3）、去除量與磨料粒子和工件表面之間的 相對速度 有關(guān) 數(shù)學(xué)模型的建立 vdz k P K dt?? ? ??數(shù)學(xué)模型 [7]： k為比例常數(shù)，由除工作壓力及運動狀態(tài)以外因素決定； p為工作壓力，由高壓泵的轉(zhuǎn)速及噴管口徑?jīng)Q定； kv’是比例系數(shù)，取決于工件轉(zhuǎn)速與射流體的相對速度 [7].Hui Fang, Peiji Guo, Jingchi Yu,“ Research on the Mathematical Model of Fluid Jet Polishing ”,SPIE, 2022. 29 有待深入研究的方面 （ 1） 深入探討 系數(shù) k與其它工藝參數(shù)的關(guān)系 比如拋光液的濃度、酸堿度，磨料粒子與工件的特性等 面臨的主要困難有： ? 拋光液的濃度很難控制 或許該問題可以通過分別在較小的容器內(nèi)配置不同濃度的拋光粉，利用單點拋光的實驗結(jié)果來反映問題 ? 拋光粒子的特性的影響 需要添加新的實驗設(shè)備及管道組件，防止清洗不徹底的影響 （四）、繼續(xù)研究的方面 數(shù)學(xué)模型的建立 30 四 、駐留函數(shù)的求解 ( , ) ( , ) ( , )**x y x y x yz R D??0*mi i i k i kkz h d h d ???? ?i i iz h d??材料去除量是去除函數(shù)與駐留時間決定的 （一）理論基礎(chǔ) ?Z(x,y)－ 材料去除量； R(x,y)－去除函數(shù) ； D(x,y)－駐留時間 （二）離散卷積 0 , 1 ,i m n?? （ 1） 31 001 0 12 1 0 0 21( 1 ) ( 2 ) ( 1 ) ( ) 2( 1 ) ( ) ( 1 ) 1( 1 ) ( 2 ) 20 0 00 0 000000 0 0 0m m m m n m n mm m m n m n mm m n m n n mm m nhzh h zh h h d zdh h h h h d zh h h h zh h h d zhz? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ??? ? ?? ? ?? ? ?? ? ???? ? ????? ???????? ?????? ??????? ? ???????????????????????四 、駐留函數(shù)的求解 （ 1）式可表示為 （ 2） ( , ) ( ,1 ) ( ,1 ) ( 3 )n m n n n mH D Z????（ 2）簡化為： 32 ? 對于（ 3）式，不能利用矩陣除法 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 10 20 30 40 504202468mmmin四 、駐留函數(shù)的求解 33 11()i i i iD D k H Z Z??? ? ? ?11 ()i i i iD D k H Z Z??? ? ? ?四 、駐留函數(shù)的求解 （ 4） 利用反復(fù)跌代方法 [8] [8].Hui Fang, Pe
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