聚焦超聲換能器的使用特點(diǎn),提出了一種新型磨料流拋光加工方法,即采用凹球殼聚焦超聲振動(dòng)的方式在拋光液中產(chǎn)生聚焦磨料流拋光光學(xué)材料。先對(duì)聚焦超聲振動(dòng)換能器的聲壓場(chǎng)進(jìn)行了測(cè)量,證明了聲壓場(chǎng)具有顯著的聚焦特性,其中聲壓的值出現(xiàn)在焦距90 mm處;然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),利用該裝備對(duì)碳化硅試件進(jìn)行了拋光。結(jié)果表明:這一方法可以對(duì)光學(xué)材料進(jìn)行拋光處理,不僅可以降低表面粗糙度和提高表面質(zhì)量,而且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)的磨料水射流拋光系統(tǒng)更加簡(jiǎn)單,沒有管路、噴嘴損耗等。

采用不同粒徑的W28和W7碳化硼（B4C）磨料對(duì)藍(lán)寶石晶片進(jìn)行研磨和化學(xué)機(jī)械拋光。研究了不同粒徑的B4C磨料對(duì)藍(lán)寶石晶片研磨和化學(xué)機(jī)械拋光后的移除率、粗糙度、平坦度、彎曲度、翹曲度等參數(shù)的影響。結(jié)果表明:W28和W7的磨料有不同的研磨和拋光性能,在相同的加工條件下,使用W28的B4C磨料,移除速率較快,但研磨所得藍(lán)寶石晶片的損傷層較深,單面拋光20μm不足以去除其損傷層,拋光后表面劃痕較多,粗糙度較大（Ra=1.319 nm,Rt=2.584 nm）,表面有明顯起伏;而W7磨料的移除速率慢,研磨時(shí)間長(zhǎng),在單面拋光移除20μm后其損傷層全部移除,拋光所得藍(lán)寶石晶片平坦度略佳,拋光表面平整,粗糙度較小（Ra=0.194 nm,Rt=0.361 nm）,無(wú)明顯起伏,表面質(zhì)量相對(duì)較高,適于精修平坦度。

產(chǎn)品用途分析：珍珠巖磨料主要用于電視機(jī)玻殼、電腦顯示屏、光學(xué)玻璃儀器及玻璃工藝飾品的拋光。在某些計(jì)算機(jī)顯示屏生產(chǎn)中，為了降低顯示屏表面的反光度，保護(hù)操作人員的視力，需要對(duì)顯示屏玻殼表面進(jìn)行打磨。電腦顯示屏玻殼的摩氏硬度一般在6.8一7.0之間，珍珠巖的摩氏硬度為5一6，硬度中等，非常適于玻殼的研磨。將珍珠巖磨料加到玻屏表面在打磨機(jī)上施加一定的壓力，與砂紙一起對(duì)玻屏表面進(jìn)行機(jī)械打磨，使玻殼表面的光澤度達(dá)到適當(dāng)?shù)某潭??！局行艗伖饽チ稀酷愪X石榴石(YAG)是一種應(yīng)用廣泛的硬脆難加工材料,其拋光過程工藝復(fù)雜、效率低。固結(jié)磨料拋光技術(shù)具有平坦化能力優(yōu)、對(duì)工件形貌選擇性高、磨料利用率高等優(yōu)點(diǎn)。試驗(yàn)采用固結(jié)磨料拋光YAG晶體,研究固結(jié)磨料墊的基體硬度和金剛石磨粒尺寸對(duì)YAG晶體的材料去除率和表面質(zhì)量的影響。結(jié)果表明:當(dāng)基體硬度適中為Ⅱ、金剛石磨粒尺寸3～5μm時(shí),固結(jié)磨料拋光YAG晶體效果優(yōu),其材料去除率為255 nm/min,表面粗糙度S_a值為1.79 nm。

應(yīng)用空間圓弧和空間樣條曲線兩種規(guī)則曲線的插補(bǔ)算法,對(duì)多自由度磨料水射流噴嘴在笛卡爾坐標(biāo)系中拋光異型陶瓷零件進(jìn)行路徑規(guī)劃。通過建立理想狀態(tài)下的微細(xì)磨料水射流射流束拋光數(shù)學(xué)模型,采用矢量法對(duì)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡利用圓弧和樣條曲線來(lái)逼近,在MATLAB軟件環(huán)境下建立了磨料水射流復(fù)雜曲面的拋光運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型,并對(duì)其進(jìn)行數(shù)值模擬。模擬結(jié)果表明,運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型所得到的運(yùn)動(dòng)軌跡符合射流束拋光要求,從而證明了該模型的有效性和先進(jìn)性,為深入研究微細(xì)磨料水射流拋光軌跡優(yōu)化提供了重要的理論基礎(chǔ)。 基于溶膠-凝膠法所制備而成的生物高分子柔性拋光膜在晶圓拋光加工過程中具有高精度、低損傷等優(yōu)點(diǎn)。但由于金剛石是由共價(jià)鍵結(jié)合而成的晶體,它與生物高分子材料結(jié)合較差,導(dǎo)致在加工過程中會(huì)出現(xiàn)磨料脫落等問題,因此如何提高磨料與基體的界面結(jié)合以及如何測(cè)量磨料與基體的界面結(jié)合強(qiáng)度成為目前所需要解決的關(guān)鍵問題。本文采用了兩種界面結(jié)合強(qiáng)度的測(cè)量表征方法,并基于兩種測(cè)量方式評(píng)價(jià)了不同的表面處理方式對(duì)于界面結(jié)合強(qiáng)度的影響,考慮了添加偶聯(lián)劑、鍍覆金屬鈦、鍍覆金屬鈦后表面氧化、涂覆羥基氧化鐵等表面處理方式的影響,同時(shí)研究了磨料粒度對(duì)界面結(jié)合強(qiáng)度的影響。種方法是直接拉拔法,通過粘結(jié)劑將金剛石磨料直接從生物高分子基體中拉拔出,測(cè)定拉拔時(shí)所需要的拉拔力,并測(cè)定磨料與基體的接觸面積,從而計(jì)算得到磨料與基體的界面結(jié)合強(qiáng)度。第二種方法是基于拋光膜的拉伸強(qiáng)度來(lái)表征磨料與基體的界面結(jié)合強(qiáng)度,通過分析可以知道,磨料與基體的界面結(jié)合強(qiáng)度變化會(huì)直接導(dǎo)致生物高分子基體材料的拉伸強(qiáng)度發(fā)生變化,因此本論文嘗試使用拋光膜的拉伸強(qiáng)度來(lái)直接表征磨料與基體的界面結(jié)合強(qiáng)度。通過直接拉拔法對(duì)磨料與基體的界面結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量,發(fā)現(xiàn)隨著磨料粒度的增大...