项目名称: 非球面模芯的数控超声波辅助抛光基础研究

项目编号: No.60808021

项目类型: 青年科学基金项目

立项/批准年度: 2009

项目学科: 轻工业、手工业

项目作者: 黄启泰

作者单位: 苏州大学

项目金额: 20万元

中文摘要: 本项目基于小口径或微小口径低熔点玻璃模压技术使用的硬质合金模芯的高精度非球面面形修抛需求而提出。研究中创新性地提出非接触式超声波抛光,建立数学理论模型,利用压痕断裂力学相关理论和惠更斯原理计算出去除函数为高斯型分布,并通过单点抛光实验验证了模型和理论计算的正确性。声场的有限元分析表明选择不同直径的振子和抛光间隔可以改变去除函数的形状。通过工艺实验研究了抛光过程中各种工艺参数对材料去除量和表面光洁度的影响,最终获得Ra7.4nm的表面光洁度。研究了适用于非接触式超声波抛光去除函数的时间驻留函数计算方法,将二维反卷积计算简化为一维反卷积计算。研究中组建了数控系统,利用Zernike多项式拟合加工路径上的误差分布,根据单点去除函数计算驻留时间,并对口径30mm碳化钨平面实验工件进行面形修抛,最终将PV 2.631λ30340;球面度误差收敛到PV 0.967λ12290;研究表明非接触式超声波抛光能够获得高斯型分布的去除函数,通过适当的工艺参数可以获得光学级别的表面粗糙度,适当的控制方法可以使得表面误差得到有效的收敛。本项目所展开的研究尚属于基础理论及方法层面,非接触式超声波抛光具有进一步深入研究的意义和价值。

中文关键词: 超声波抛光;非接触;数控;模芯;非球面

英文摘要: This project was put forward based on the requirement of high precision polishing of the small or micro diameter aspheric molding die, which is applied in the low temperature glass molding technology。 Non-contact ultrasonic polishing method was innovatted in this project. Theoretical model was set up and the single point remove function expression was deduced from the indentation fracture mechanics and Huygens' principle. Single point polishing experiments was also proceeded, validity of the model and mathmatical expression was approved. FEA of the sound field indicates that different tool diameter and polishing gap can achieve different removeal function shape. Process parameter influence on removeal efficency and surface roughness was researched through polishing experiments, finally, the surface roughness achieved Ra 7.4 nm. The dwell function calculation method fits to non-contact ultrasonic polishing removal founction was researched, two-dimension deconverlution calculation can be simplified to one-dimension deconerlution calculation, solution procedure of the dwell funtion come to be easy. A numeric control system was established in this research. Zernike polynomial was used to fit the surface error distuributed on polishing route and the dwell time was calculated according to the single point remove function. A Φmm WC flat part was polished in the process of experiment, the surface error was finally astringed from PV 2.631λo PV 0.967λThis research indicats that non-contact ultrasonic polishing can obtain Gaussian shaped remove function and optical class surface roughness with correct process parameters, through proper unmeric control method the surface error can be effectively reduced. This project is only relate to basic theory and technic, a in-depth study on non-contact ultrasonic polishing is necessary and significative.

英文关键词: ultrasonic polishing; non-contact; numeric control;molding die; aspheric

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

结构化剪枝综述
专知会员服务
48+阅读 · 2021年11月18日
专知会员服务
97+阅读 · 2021年6月23日
专知会员服务
44+阅读 · 2021年5月24日
专知会员服务
37+阅读 · 2021年5月9日
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
26+阅读 · 2021年4月2日
最新《非凸优化理论》进展书册,79页pdf
专知会员服务
108+阅读 · 2020年12月18日
小目标检测技术研究综述
专知会员服务
118+阅读 · 2020年12月7日
应用知识图谱的推荐方法与系统
专知会员服务
115+阅读 · 2020年11月23日
watchOS 8.3将辅助触控功能扩展到旧的手表型号
威锋网
0+阅读 · 2021年12月10日
一张图带你看完 Apple 10 月发布会
少数派
0+阅读 · 2021年10月19日
iPhone 13 Pro Max 获最佳智能手机显示屏奖
ZEALER订阅号
0+阅读 · 2021年9月29日
流程工业数字孪生关键技术探讨
专知
1+阅读 · 2021年4月7日
【材料课堂】TEM复杂电子衍射花样的标定原理
材料科学与工程
39+阅读 · 2019年4月12日
【质量检测】机器视觉表面缺陷检测综述
产业智能官
30+阅读 · 2018年9月24日
基于几何特征的激光雷达地面点云分割
泡泡机器人SLAM
15+阅读 · 2018年4月1日
最大熵原理(一)
深度学习探索
12+阅读 · 2017年8月3日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月20日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月20日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月18日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月18日
Directional Graph Networks
Arxiv
27+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
30+阅读 · 2019年3月13日
Arxiv
12+阅读 · 2018年1月28日
小贴士
相关VIP内容
结构化剪枝综述
专知会员服务
48+阅读 · 2021年11月18日
专知会员服务
97+阅读 · 2021年6月23日
专知会员服务
44+阅读 · 2021年5月24日
专知会员服务
37+阅读 · 2021年5月9日
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
26+阅读 · 2021年4月2日
最新《非凸优化理论》进展书册,79页pdf
专知会员服务
108+阅读 · 2020年12月18日
小目标检测技术研究综述
专知会员服务
118+阅读 · 2020年12月7日
应用知识图谱的推荐方法与系统
专知会员服务
115+阅读 · 2020年11月23日
相关资讯
watchOS 8.3将辅助触控功能扩展到旧的手表型号
威锋网
0+阅读 · 2021年12月10日
一张图带你看完 Apple 10 月发布会
少数派
0+阅读 · 2021年10月19日
iPhone 13 Pro Max 获最佳智能手机显示屏奖
ZEALER订阅号
0+阅读 · 2021年9月29日
流程工业数字孪生关键技术探讨
专知
1+阅读 · 2021年4月7日
【材料课堂】TEM复杂电子衍射花样的标定原理
材料科学与工程
39+阅读 · 2019年4月12日
【质量检测】机器视觉表面缺陷检测综述
产业智能官
30+阅读 · 2018年9月24日
基于几何特征的激光雷达地面点云分割
泡泡机器人SLAM
15+阅读 · 2018年4月1日
最大熵原理(一)
深度学习探索
12+阅读 · 2017年8月3日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月20日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月20日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月18日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月18日
Directional Graph Networks
Arxiv
27+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
30+阅读 · 2019年3月13日
Arxiv
12+阅读 · 2018年1月28日
微信扫码咨询专知VIP会员