单晶锗光学表面数控高速抛光优化试验

为研究单晶锗镜片表面光洁度无法达到要求的加工技术难题,基于数控高速抛光方法,开展了聚氨酯和沥青两种抛光模的数控高速抛光优化试验,以Preston理论为基础,通过不断优化工艺流程和参数,结合运动轨迹仿真和功率谱密度计算,对比分析了两种抛光模的加工效率和表面质量控制能力.试验结果表明:两种抛光方式均能获得较高的面形精度,聚氨酯抛光模具有较高的加工效率,但光学表面微观形貌控制能力较差,沥青模抛光得到的表面粗糙度RMS相比聚氨酯模提升近3 nm.通过单晶锗光学表面数控高速抛光试验,最终优化并提出了聚氨酯初抛光与沥青精抛光相结合的方式,并进行了试验验证.     

基于硫系玻璃非球面抛光工艺研究

硫系玻璃非球面透镜具有优异的红外光学性能,分析了硫系玻璃材料的光学和热力学特性,针对硫系玻璃质软,热膨胀系数大,依据自适应迭代驻留时间算法理论,采用数控气囊式抛光对?50mm硫系玻璃非球面透镜进行抛光。通过正交试验确定了透镜在抛光过程中的气囊抛光头旋转速度、气囊充气压力值、氧化铈抛光液浓度等工艺参数,再使用带有聚氨酯抛光垫的气囊对透镜进行多次抛光,并检测其面形图。最后通过分析对比实验,在实验基础上改用金刚石微粉作为抛光液,对透镜进行最后阶段的面形修正抛光,其表面粗糙度Ra值为9.28nm,PV值为0.6097μm,表面疵病B为Ⅲ级。     

软金属球精密/超精密镜面抛光工艺

为了探究软金属球精密超精密加工的新途径,采用精密/超精密镜面抛光技术,对其进行镜面抛光实验.实验结果表明:研抛压力、抛光液的p H值、磨粒大小和研抛垫的厚度是影响表面加工质量的主要因素.当研抛压力在0.6~0.8 N/cm2、抛光液p H值为10、磨料粒度为W0.5、研抛垫厚度为2 mm时,抛光效果最佳,可以有效地提高加工效率,改善表面加工质量,得到表面粗糙度Ra为0.039μm的已加工表面.     

微晶玻璃研磨抛光超光滑表面粗糙度的工艺研究

研磨抛光采用浸液式定偏心锡磨盘抛光方式,研究抛光液浓度、PH值、上下研磨盘转速、抛光时间等参数对微晶玻璃超光滑表面粗糙度的影响,粗糙度的测量采用NT1100干涉仪.实验结果表明:粗糙度受PH值影响比较大;试件在低浓度弱碱抛光液中,延长抛光时间可降低表面粗糙度值并获得高质量的表面,最终测得表面粗糙度为Ra=0.37 nm.     

微晶玻璃研磨抛光超光滑表面粗糙度的工艺研究

研磨抛光采用浸液式定偏心锡磨盘抛光方式，研究抛光液浓度、PH值、上下研磨盘转速、抛光时间等参数对微晶玻璃超光滑表面粗糙度的影响，粗糙度的测量采用NT1100干涉仪．实验结果表明：粗糙度受PH值影响比较大；试件在低浓度弱碱抛光液中，延长抛光时间可降低表面粗糙度值并获得高质量的表面，最终测得表面粗糙度为Rα=0．37nm．     

低熔点光学玻璃表面加工工艺参数优化

为优化磁流变抛光对低熔点玻璃表面的加工工艺,文中利用磁流变抛光技术对低熔点玻璃进行抛光,分析了磁流变抛光中工艺参数对低熔点光学材料对表面粗糙度的影响,探讨低熔点玻璃通过冷加工的方法进行超光滑加工的效果.实验研究表明:在抛光液质量分数为15％、磨盘转速为35 r·min-1、抛光时间为50 min条件下,磁流变抛光对低熔...     

铜及铜合金环保型化学抛光工艺新探

为满足铜及铜合金使用对表面处理的要求,研究了铜及铜合金化学抛光液的组成和抛光工艺．结果表明,HNO3-H2O2-H2O-稳定液组成的化学抛光液最优配方为体积比1：1：7：1,聚乙二醇用量为20．0g／L;最佳抛光工艺条件为抛光温度25℃、抛光时间12S．该配方及工艺具有组成简单、污染小、成本低廉、抛光快和易于操作的优点,对铜及铜合金进行化学抛光效果良好．     

蓝宝石磁流变化学机械抛光工艺研究

针对超光滑平面蓝宝石衬底片存在亚表层损伤的问题,文中利用磁流变抛光技术进行蓝宝石衬底片抛光以满足现有生产需要,研究了磁流变抛光中抛光压力、抛光盘转速、工件盘转速及抛光液温度等工艺参数对C向蓝宝石衬底片表面粗糙度和去除率的影响。采用正交实验方法获得了一组最佳工艺参数为:抛光压力为25 kg,抛光盘转速为40 r·min~(-1),工件盘转速为20 r·min~(-1),抛光液温度为38℃。研究结果表明:蓝宝石抛光后最优表面粗糙度R_a为0.31 nm,去除率达到2.68μm·h~(-1)。     

不锈钢细长弯管化学抛光工艺的研究

研究了奥氏体不锈钢细长弯管的化学抛光液组成及抛光工艺参数,讨论了抛光液的组成成分和抛光温度,对间对表面光洁度的影响,经过实验,筛选出一组化学抛光添加剂并找出最佳抛光工艺参数,抛光后细长弯管的表面光洁度能达到所要求的效果。     

不锈钢细长弯管化学抛光工艺的研究

研究了奥氏体不锈钢细长弯管的化学抛光液的组成及抛光工艺参数,讨论了抛光液的组成成分和抛光温度、时间对表面光洁度的影响.经过实验,筛选出一组化学抛光添加剂并找出最佳抛光工艺参数,抛光后细长弯管的表面光洁度能达到所要求的效果.     

Ge单晶片的碱性化学腐蚀抛光研究

采用湿法化学腐蚀技术,研究Ge单晶片在NaOH-H2O2体系中的化学腐蚀抛光特性。通过改变腐蚀液配比、腐蚀时间、腐蚀容器,分析锗单晶腐蚀抛光过程的机理及其表面状态变化规律。结果表明:锗单晶在碱性腐蚀抛光后的表面平整度能够接近酸腐蚀的单晶表面;在腐蚀过程中,双氧水分解产生的氧离子极少部分用于锗的氧化,但从动力学角度加快了腐蚀速率,促进了表面抛光的程度。在碱腐蚀条件下,锗单晶的腐蚀速率在一定范围内随氢氧化钠浓度增加呈先增后降趋势,表面粗糙度变化趋势与之相反。     

磁流变抛光超光滑光学表面

研究了利用初始粘度达到0.5Pa·s、具有相对大范围稳定性的标准磁流变抛光液,并结合设计独特的公自转组合运动永磁抛光轮进行了试验,对抛光过程中的主要参量包括抛光轮与工件之间间隙、抛光轮与工件之间相对运动速度、氧化铈浓度及抛光时间对材料去除特性的影响进行了研究.磁流变抛光对工件(K9玻璃)表面粗糙度提高效果的抛光试验结果证明,该套系统具有良好的抛光特性,抛光28min后工件表面粗糙度由最初的10.98nm收敛到0.6315nm,获得了超光滑量级的抛光表面.     

氧化铝髋关节股骨头假体的机加工实验研究

采用高纯超细 Al2 O3粉 ,添加剂选用 Mg O(Mg(NO3) 2 · 6 H2 O)、Zr O2 (Zr OCl2 · 8H2 O )、Y2 O3按沉淀包裹工艺合成 Al2 O3材料 ,应用合成的 Al2 O3材料制备髋关节股骨头假体 ,研究了车床车削和烧成后股骨头假体的抛光及修正与股骨柄的配合尺寸等加工工艺。结果表明 ,通过数控车床车削、Si C超细粉和金刚石研磨膏分级抛光并用特制工具修正其尺寸 ,可以得到具有一定表面光洁度并与股骨柄配合良好的 Al2 O3陶瓷髋关节股骨头假体。     

GMR硬盘磁头自由磨粒抛光材料去除机理研究

同时获得高去除率和超光滑平整的表面是硬盘磁头自由磨粒抛光的矛盾,研究自由磨粒抛光材料去除规律可以优化抛光工艺.采用修正环型浮动块抛光机抛光GMR硬盘磁头,采用场发射扫描电镜和原子力显微镜观察磁头表面形貌.通过改变抛光盘的表面形貌、抛光液以及抛光压力等抛光条件,获得不同的磁头表面形貌,磁头表面有磨粒产生的划痕和少量微坑,显示材料主要以微切削方式去除.划痕和微坑的深浅、数量随抛光条件的不同而改变.进一步采用纳米压痕仪测量磁头表面材料去除率,并研究抛光盘、抛光压力和抛光液等参数与材料去除率的关系,建立了GMR磁头材料去除率模型,并可预测表面粗糙度,与实验结果基本相吻合.据此可以优化工艺,在获得最佳表面质量的同时,获得高的去除率,兼顾效率与品质的因素.     

不锈钢振动辅助力流变抛光

为进一步提高力流变抛光效率与抛光质量,提出振动辅助力流变抛光方法。对不锈钢振动辅助力流变抛光加工过程中,工件材料去除过程及不同工艺参数对抛光特性影响进行研究。基于振动辅助力流变抛光原理及试验,以材料去除率和表面粗糙度为评价条件,分析了抛光速度、振动频率和振幅3个关键参数对抛光影响规律。基于田口法设计试验,采用信噪比评估试验结果并得出优化的工艺参数,通过方差分析法得出各因素的权重。结果表明：抛光速度对材料去除率影响最大,振幅次之,振动频率影响最小;抛光速度对表面粗糙度影响最大,振动频率次之,振幅影响最小。在优选的抛光参数组合下,抛光速度40 r·min^-1、振幅0.35 mm、振动频率80 Hz,加工30 min后工件表面粗糙度由(80±10) nm下降至(7.1±0.9) nm,其材料去除率达到68 nm·min^-1。受振动的抛光液中粒子间发生相对相位差并形成一定的剪切速率,使抛光液产生流变效应并把持游离磨粒。在相对运动作用下对工件表面施加压力及剪切力,以塑性去除方式实现不锈钢材料去除。利用所提方法,在优化工艺参数下可有效去除不锈钢表面划痕,...     

环带磁场在磁流变抛光技术中的应用

磁流变抛光是获得光滑光学表面的理想工艺之一.为了获得一种可用于磁流变抛光中的环形磁场,设计了一种新型的环带式磁场结构,并对其进行模拟与分析,利用该磁场结构构造了一种面接触式的磁流变抛光设备.实际测量证明该磁场结构可形成满足磁流变抛光要求的高梯度磁场.将环形磁极浸入磁流变抛光液中,可使其形成圆环状的Bingham凸起;利用它对K9玻璃进行抛光,可使其表面粗糙度达到约为1 nm的水平.     

KBr晶体的生长及加工工艺研究

采用电阻加热Czochralski法和一控双变技术,在最佳工艺参数(转速:6 r/min～8 r/min;拉速:1 mm/h～2 mm/h;循环水温度:28℃ ±1℃;降温速率:8℃/h～10℃/h;轴向温度梯度:1℃/mm～2℃/mm)条件下,生长出了Φ96 mm×30 mm的KBr晶体.分析了晶体的潮解机理,采用饱和溶液对KBr晶体进行抛光,分析抛光压力、抛光盘转速、抛光液流量和抛光时间对晶体表面去除率和粗糙度的影响,得到最佳的抛光参数:最佳压力为0.1042 MPa、抛光液流量为15 mL/min、抛光盘转速为30 r/min和抛光时间为20 min.对抛光后的晶体元件透过性能测试表明,厚度为4 mm晶体的透过率为90.2％,在透过波段存在一定吸收.     

电解质等离子抛光表面粗糙度随时间变化规律

表面粗糙度是衡量抛光效果的最主要标准.依据电解质等离子抛光机理建立表面粗糙度随时间变化的数学模型,实验得出一定条件下经过不同的抛光时间之后试件表面的实际粗糙度值,用这些实验数据和数学模型进行非线性拟合,并根据拟合结果对数学模型进行了修正.修正后的数学模型与实验数据的拟合程度很好,校正可决系数达到了0.97139.在不同的抛光液温度下,又进行了2组实验,验证了修正后的数模模型与实际抛光时的情况基本一致.     

磁场强度对磁流变抛光表面粗糙度的影响

在自制的磁流变抛光实验装置中,通过被加工零件和Bingham凸起相对运动产生的剪切力来实现抛光.在该装置上进行工艺实验,研究了磁流变抛光技术中磁场对表面粗糙度的影响.比较了不同磁场强度下的磁流变抛光情况,以及表面粗糙度和抛光效率的差别,然后,通过采用不同磁场强度组合加工,使初始表面粗糙度(Ra)为400 nm的K9玻璃材料的平面,磁流变抛光30 min,表面粗糙度值达到了0.86 nm,提高了被加工零件的抛光效率和表面质量.     

1Cr18Ni9Ti的电化学抛光

本文研究了1Cr18Ni9Ti在H_3PO_4—H_2SO_4—CrO_3体系中的电化学抛光。探讨抛光液组分的作用、筛选抛光工艺条件、讨论抛光机理,并对比测定了抛光膜的光洁度和耐蚀性。试验表明,采用本文推荐的抛光工艺可得到光洁度高、平整性好、又具有较高耐蚀性的光泽表面。