磁流变抛光中表面彗尾状缺陷的生成与演变行为

作     者：袁胜豪 张云飞 余家欣 李凯隆 王超 田东 海阔 黄文 YUAN Sheng-hao;ZHANG Yun-fei;YU Jia-xin;LI Kai-long;WANG Chao;TIAN Dong;HAI Kuo;HUANG Wen

作者机构：中国工程物理研究院机械制造工艺研究所四川绵阳621900 西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室四川绵阳621010 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2021年第29卷第4期

页      面：740-748页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(No.2017YFA0701200) 国家自然科学基金面上项目(No.51975492) 科学挑战专题资助(No.TZ2016006-0504-01) 

主　　题：光学加工 磁流变抛光 彗尾缺陷 堆积效应 石英玻璃 

摘      要：为了研究磁流变抛光后元件表面彗尾状缺陷的生成和演变机理,本文以石英玻璃为样品,分析了磁流变抛光时抛光液中抛光颗粒浓度与水分含量对彗尾状缺陷的影响。研究表明,彗尾状缺陷的生成与元件表面存在的原始缺陷相关,抛光颗粒在缺陷处的堆积是造成原始缺陷转变成彗尾状缺陷的主要原因。随着抛光颗粒浓度的增加,抛光颗粒在原始缺陷处的堆积明显,生成的彗尾状缺陷数量增加;然而随着水分含量的增加,抛光液的流动性增强,抛光颗粒在缺陷处堆积效应减弱,彗尾状缺陷出现的数量降低。在磁流变抛光过程中,原始凹坑缺陷首先演变成彗尾状缺陷,彗尾状缺陷的头部凹坑深度相对于原始缺陷表现出先增加再降低的趋势;而凹坑的边缘角度随抛光的进行单调增加,直到缺陷被完全去除。本文的研究结果为磁流变抛光中抑制元件表面彗尾状缺陷的生成奠定了理论基础,有助于后期研发控制彗尾状缺陷的抛光液和工艺优化方法。