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Magnetic field-assisted batch polishing method for the mass production of precision optical glass components

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Light(Advanced Manufacturing) 2024年第3期5卷 39-51页

作者： Yee Man Loh chunjin wang Rui Gao Lai Ting Ho Chi Fai Cheung State Key Laboratory of Ultra-precision Machining Technology Department of Industrial and Systems EngineeringThe Hong Kong Polytechnic UniversityHong KongChina

The demand for optical glass has been rapidly increasing in various industries,where an ultra-smooth surface and form accuracy are critical for the functional elements of the *** meet the high surface-quality requirements,a polishing process is usually adopted to finish the optical glass surface to ensure an ultra-smooth surface and eliminate sub-surface ***,current ultra-precision polishing processes normally polish workpieces individually,leading to a low production efficiency and high polishing *** mass-finishing methods cannot be used for optical ***,magnetic-field-assisted batch polishing(MABP)was proposed in this study to overcome this research gap and provide an efficient and cost-effective method for industrial use.A series of polishing experiments were conducted on typical optical components under different polishing parameters to evaluate the polishing performance of MABP on optical *** results demonstrated that MABP is an efficient method to simultaneously polish multiple lenses while achieving a surface roughness,indicated by the arithmetic mean height(Sa),of 0.7 nm and maintained a sub-micrometer surface form for all the *** addition,no apparent sub-surface damage was observed,indicating the significant potential for the high-quality rapid polishing of optical *** proposed method is highly competitive compared to the current optical polishing methods,which has the potential to revolutionize the polishing process for small optics.

关键词： Magnetic field-assisted Mass finishing Optical glass Ultra-precision machining polishing

A comprehensive review of dwell time optimization methods in computer-controlled optical surfacing

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Light(Advanced Manufacturing) 2024年第3期5卷 142-171页

作者： Tianyi wang Xiaolong Ke Lei Huang Qingqing Cui Zili Zhang chunjin wang Hyukmo Kang Weslin Pullen Heejoo Choi Daewook Kim Vipender Negi Qian Kemao Yi Zhu Stefano Giorgio Philip Boccabella Nathalie Bouet Corey Austin Mourad Idir National Synchrotron Light Source II(NSLS-II) Brookhaven National LaboratoryP.O.Box 5000UptonNY 11973USA School of Mechanical and Automotive Engineering Xiamen University of TechnologyXiamen 361024China State Key Laboratory of Ultra-precision Machining Technology Department of Industrial Systems and EngineeringThe Hong Kong Polytechnic UniversityHung HomKowloonHong KongChina James C.Wyant College of Optical Sciences University of Arizona1630 E.University Blvd.P.O.Box 210094TucsonAZ 85721-0094USA Large Binocular Telescope Observatory University of ArizonaTucsonAZ 85721USA Department of Astronomy and Steward Observatory University of Arizona933 N.Cherry Ave.TucsonAZ85721USA Indian Institute of Technology Delhi Hauz KhasNew Delhi 110016India School of Computer Science and Engineering Nanyang Technological University50 Nanyang AvenueSingapore 639798

Dwell time plays a vital role in determining the accuracy and convergence of the computer-controlled optical surfacing ***,optimizing dwell time presents a challenge due to its ill-posed nature,resulting in non-unique *** address this issue,several well-known methods have emerged,including the iterative,Bayesian,Fourier transform,and matrix-form *** their independent development,these methods share common objectives,such as minimizing residual errors,ensuring dwell time's positivity and smoothness,minimizing total processing time,and enabling flexible dwell *** paper aims to comprehensively review the existing dwell time optimization methods,explore their interrelationships,provide insights for their effective implementations,evaluate their performances,and ultimately propose a unified dwell time optimization methodology.

关键词： Dwell time optimization Computer-controlled optical surfacing Finishing Polishing Optical fabrication

磁力牵引纳米润滑剂微量润滑磨削力模型与验证

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机械工程学报 2024年第9期60卷 323-337页

作者：崔歆李长河张彦彬杨敏周宗明刘波王春锦青岛理工大学机械与汽车工程学院青岛266520 汉能(青岛)润滑科技有限公司青岛266200 四川明日宇航工业有限责任公司什邡618400 香港理工大学超精密加工技术国家重点实验室中国香港999077

磨削是获得航空航天难加工材料高表面质量和加工精度不可或缺的方法,尤其是以大切削弧长为特点的高效率磨削在航空航天领域获得广泛的应用。但是,润滑剂在大切削弧长工件/磨粒界面牵引动力不足,导致浸润性能和冷却润滑缺失、工件表面完... 详细信息

磨削是获得航空航天难加工材料高表面质量和加工精度不可或缺的方法,尤其是以大切削弧长为特点的高效率磨削在航空航天领域获得广泛的应用。但是,润滑剂在大切削弧长工件/磨粒界面牵引动力不足,导致浸润性能和冷却润滑缺失、工件表面完整性恶化。基于此,提出磁力牵引纳米润滑剂微量润滑磨削新工艺,但磁场作用下的磁性纳米润滑剂微界面浸润动力学尚不明确,磁场力赋能作用下的磨削力模型尚未建立。首先,揭示磨削区磁力牵引润滑剂输运动力学规律,建立磁场作用下的润滑剂浸润速度与流量模型。其次,提出基于截角六面体磨粒几何模型的砂轮建模方法,揭示单颗磨粒力学行为并建立切削力数学模型。最后,进行磁力牵引纳米润滑剂微量润滑磨削钛合金磨削力模型的实验验证。结果表明,磁力牵引纳米润滑剂微量润滑磨削新工艺能显著提升润滑剂浸润速度和流量,相比无磁场,磁场强度为5×10^(5) A/m时法向和切向磨削力分别降低31.8%和74.3%;磨削力预测值与试验值吻合度较好,切向和法向磨削力最小平均偏差分别为9.2%和5.7%。研究为磁力牵引纳米润滑剂微量润滑磨削提供理论依据,为难加工材料的大弧长磨削的高表面完整性要求提供技术支持。

关键词：磨削磁性纳米润滑剂磁力牵引动力学行为力学模型

敏捷方法与传统方法相结合的软件项目管理模型研究

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电子产品可靠性与环境试验 2024年第2期42卷 82-88页

作者：王春瑾黄淑君鹿洵四川九洲电器集团有限责任公司四川绵阳621000 工业和信息化部电子第五研究所广东广州511370 深圳赛宝工业技术研究院有限公司广东深圳518055

随着社会发展节奏加快,客户对于需求的变更越来越频繁地出现在软件开发项目中。传统的项目管理方法主要基于线性化开发,过于注重预测、计划和阶段性控制,因此渐渐不适应现代企业的开发节奏。传统软件项目管理注重计划和控制,重视详细的... 详细信息

随着社会发展节奏加快,客户对于需求的变更越来越频繁地出现在软件开发项目中。传统的项目管理方法主要基于线性化开发,过于注重预测、计划和阶段性控制,因此渐渐不适应现代企业的开发节奏。传统软件项目管理注重计划和控制,重视详细的文档和规范,但是其刚性和缓慢的反应能力不适应快速变化的市场和需求。而敏捷方法注重灵活性和快速响应能力,重视人员和团队协作,但是其不完全规范化的过程和文档化可能会导致项目质量不稳定。因此,将敏捷和传统软件项目管理相结合,可以充分发挥两种方法的优势,弥补各自的不足,提高软件项目管理的效率和质量,增强团队的协作和响应能力。

关键词：信息系统传统方法敏捷开发混合项目管理模型

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Friction behaviors in the metal cutting process:state of the art and future perspectives

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International Journal of Extreme Manufacturing 2023年第1期5卷 22-58页

作者： Xiaoliang Liang Zhanqiang Liu Bing wang chunjin wang Chi Fai Cheung Key Laboratory of High Efficiency and Clean Mechanical Manufacture of MOE School of Mechanical EngineeringShandong UniversityJinan 250061People’s Republic of China Key National Demonstration Center for Experimental Mechanical Engineering Education Shandong UniversityJinan 250061People’s Republic of China State Key Laboratory of Ultra-Precision Machining Technology Department of Industrial and Systems EngineeringThe Hong Kong Polytechnic UniversityKowloonHong KongPeople’s Republic of China

Material removal in the cutting process is regarded as a friction system with multiple input and output *** complexity of the cutting friction system is caused by the extreme conditions existing on the tool–chip and tool–workpiece *** critical issue is significant to use knowledge of cutting friction behaviors to guide researchers and industrial manufacturing engineers in designing rational cutting processes to reduce tool wear and improve surface *** review focuses on the state of the art of research on friction behaviors in cutting procedures as well as future ***,the cutting friction phenomena under extreme conditions,such as high temperature,large strain/strain rates,sticking–sliding contact states,and diverse cutting conditions are ***,the theoretical models of cutting friction behaviors and the application of simulation technology are ***,the factors that affect friction behaviors are analyzed,including material matching,cutting parameters,lubrication/cooling conditions,micro/nano surface textures,and tool ***,the consequences of the cutting friction phenomena,including tool wear patterns,tool life,chip formation,and the machined surface are ***,the research limitations and future work for cutting friction behaviors are *** review contributes to the understanding of cutting friction behaviors and the development of high-quality cutting technology.

关键词： cutting process friction behaviors material removal process contact condition

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基于SCADA技术的液位控制系统研究

煤矿机械 2018年第8期39卷 37-39页

作者：王春进山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司山西晋城048006

针对目前煤矿供水系统中存在的水源井蓄水池液位采用手工调节闸阀费时费力、控制精度不高、控制手段存在滞后等问题。采用电动调节阀、西门子S7-200 PLC、无线数传电台、研华工控机构建了一套无线SCADA系统,实现蓄水池液位的自动/手动... 详细信息

针对目前煤矿供水系统中存在的水源井蓄水池液位采用手工调节闸阀费时费力、控制精度不高、控制手段存在滞后等问题。采用电动调节阀、西门子S7-200 PLC、无线数传电台、研华工控机构建了一套无线SCADA系统,实现蓄水池液位的自动/手动控制和远程/就地控制。在寺河矿进行了应用,研究结果表明设计合理、功能完善,可提高煤矿供水自动化水平。

关键词： SCADA 无线通讯主从通讯

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光学元件气囊抛光系统动态去除函数建模

机械工程学报 2013年第17期49卷 19-25页

作者：王春锦郭隐彪王振忠潘日谢银辉厦门大学机电工程系厦门361005

目前对于光学元件气囊抛光系统驻留时间的求解都是基于静态的去除函数,然而实际抛光过程中,抛光头不断地移动,故对于动态去除函数的研究显得尤为必要。通过有限元仿真分析的方法得到动静态接触区的轮廓和接触应力分布数据,发现对于平面... 详细信息

目前对于光学元件气囊抛光系统驻留时间的求解都是基于静态的去除函数,然而实际抛光过程中,抛光头不断地移动,故对于动态去除函数的研究显得尤为必要。通过有限元仿真分析的方法得到动静态接触区的轮廓和接触应力分布数据,发现对于平面工件,动静态接触区均为圆形,而且大小基本一致,且动态接触区应力分布与静态接触区应力分布相比,其峰值点沿抛光头移动的相反方向偏移。在此基础上,根据静态接触区应力呈类高斯分布的理论,利用最小二乘拟合的方法,推导出动态接触区的应力分布函数。通过搭建动静态接触区轮廓提取装置,设计不同下压量下动静态接触区的轮廓提取试验,验证有限元仿真结果的准确性。基于仿真和试验结果推导出动态去除函数,对其进行数值仿真,并与静态去除函数进行对比,发现前者去除率偏小,而且最低点也发生偏移。

关键词：光学元件气囊抛光去除函数建模 Preston 方程

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圆弧砂轮修整评价及非球面磨削误差补偿技术

强激光与粒子束 2015年第4期27卷 187-191页

作者：柯晓龙林晓辉王健王春锦厦门理工学院机械与汽车工程学院福建厦门361024 厦门大学物理与机电工程学院福建厦门361005 中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

利用杯形砂轮修整器对圆弧砂轮进行修整,并采用非接触式位移传感器实现对圆弧砂轮的测量,提出将修整后圆弧砂轮的圆跳动误差值与圆弧半径误差值网格化后用于评价修整效果。根据磨削加工原理,计算匹配的修整测量参数并利用修整误差进行... 详细信息

利用杯形砂轮修整器对圆弧砂轮进行修整,并采用非接触式位移传感器实现对圆弧砂轮的测量,提出将修整后圆弧砂轮的圆跳动误差值与圆弧半径误差值网格化后用于评价修整效果。根据磨削加工原理,计算匹配的修整测量参数并利用修整误差进行补偿加工。修整实验表明,杯形砂轮修整方式是一种理想的修整方式,对比传统的磨削加工,修整误差的补偿加工效果明显,两次补偿加工后的面形误差分别减小了36.5%和28.1%。

关键词：光学非球面圆弧砂轮修整评价误差补偿在位检测

大口径轴对称非球面气囊抛光进动运动建模及控制

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机械工程学报 2012年第11期48卷 183-190页

作者：潘日王振忠郭隐彪王春锦张东旭厦门大学机电工程系厦门361005

研究大口径轴对称非球面气囊抛光进动运动建模及控制。分析气囊抛光机构及大口径轴对称非球面抛光进动工艺特点,确定以气囊自转轴线与气囊交点为研究对象,以气囊球心为原点建立气囊进动基础坐标系,根据大口径轴对称非球面连续进动抛光... 详细信息

研究大口径轴对称非球面气囊抛光进动运动建模及控制。分析气囊抛光机构及大口径轴对称非球面抛光进动工艺特点,确定以气囊自转轴线与气囊交点为研究对象,以气囊球心为原点建立气囊进动基础坐标系,根据大口径轴对称非球面连续进动抛光中各抛光点气囊自转轴与局部法线夹角值(即进动角)不变的原理,在分析每个抛光点时建立与其对应的坐标系,得到抛光该点时气囊自转轴与气囊交点在该点对应坐标系中的值,而后进行坐标变换,将抛光任意点时气囊自转轴线与气囊交点的位置换算至气囊进动基础坐标系中;根据大口径轴对称非球面方程、加工控制模型及前述的坐标变换运算结果,利用矩阵变换得到大口径轴对称非球面抛光的进动运动模型;在上述的运动模型中加入最有效率控制算法后进行运动学仿真,得到大口径轴对称非球面抛光的进动运动曲线,并通过仿真气囊自转轴线跟随加工点法线变化的趋势及比较仿真进动角与实际进动角验证所建立运动模型及控制算法的正确性。

关键词：大口径轴对称非球面气囊抛光进动运动建模控制