微小非球面碳化钨光学模具的磁流变抛光特性研究.pdf

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1、2012年1月机床与液压Jan．2012第4O卷第1期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．40No．1DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．01．022微小非球面碳化钨光学模具的磁流变抛光特性研究刘林枝(湖南机电职业技术学院，湖南长沙410151)摘要：超精密加工是光学模具获得高形状精度、表面精度和表面完整性的必要手段。通过实验比较抛光前后工件面形精度的PV值及RMS值来研究微小非球面碳化钨光学模具的磁流变抛光特性。结果表明：磁流变抛光技术对提高微小非球面碳化钨光学模具形状精度、表面精度等有较显著的

2、作用。关键词：微小非球面；光学模具；磁流变抛光技术中图分类号：TQ171．6+84文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)1—083—2StudyonPropertyinMagnetorheologicalFinishingMicro·-asphericWCOptical·-moldLIULinzhi(HunanMechanical&ElectricalPolytechnic，ChangshaHunan410151，China)Abstract：Ultra—precisionmachiningisessentialmethodfo

3、ropticalmoldobtainingthehighestqualityintermsofformaccuracy，surfacefinishandSllrfaceintegrity．Themagnetorheologicalfinishingperformanceofmicro—asphericopticalmoldwasstudiedthroughexperiment．Surfaceprecision(PVandRMS)oftheworkpieceweresignificantlychangedafterpolishing．Theexp

4、erimentalresultsdemonstratethatMRFisusefultoimprovetheformaccuracyandsurfacequalityofmicro—asphericopticalmold．Keywords：Micro—aspheric；Optical—mold；Magnetorheolocalfinishingtechnology随着信息技术和光电通讯的发展，微小非球面光研人员利用流体动力学润滑理论对磁流变研抛进行了学透镜的需求量越来越大，目前这类微小非球面光学初步理论分析，建立了材料去除理论模型，并对磁流透镜

5、主要由玻璃热压成型获得⋯。要实现微小非球面变液的成分进行了化学分析。1998年，该光学中玻璃透镜的热压成型，首先必须制造出微小超精密模心在对磁流变研抛进行大量研究的基础上开发研制具。对玻璃镜片热压成型而言，必须把玻璃加热到出Q22型磁流变研抛机，磁流变抛光技术进入商业500～700℃再加压。碳化钨合金由于具有耐磨损、化应用阶段。耐高温等优异的机械性能，适合做非球面模芯材料。2磁流变抛光碳化钨非球面微小非球面模具一般要求达到很高的形状精度、采用磁流变对碳化钨非球面进行研抛，主要目的纳米级的表面粗糙度和极小的亚表面损伤，其加工主是去除碳化钨磨削后的

6、表面碎片、塑性变形区域以及要是采用金刚石砂轮对其进行磨削。由于碳化钨减小磨削痕迹的高度，从而提高非球面的表面质量和是用钴、镍等粘结剂黏结，所以在磨削加工的过程中，形状精度。由于碳化钨晶粒的挤压，晶粒之间的粘结剂会变形，采用自行设计的磁流变斜轴研抛装置对碳化钨非形成一个变形层。因此磨削后的模芯需要光整处理。球面进行光整加工，加工前口径为6mm的碳化钨非球面的形状精度PV值为0．964Ixrn，RMS值为0．190作者使用磁流变斜轴研抛加工工艺对碳化钨模具m。研抛过程中，每30min检测一次。形状精度变进行研抛加工，主要探讨磁流变抛光对非球面碳化钨

7、化如图1所示。模具的表面质量、形状精度的影响。1磁流变抛光发展简介呈1948年，JRABINOW首先提出了磁流变液这一概念，它是由载液、磁性颗粒、表面活性剂组成，在霎没有外加磁场的情况下，是具有良好流动性的牛顿流墓体，但在外加磁场作用下，其表面黏度系数在短时间内(毫秒级)发生急剧转变，成为具有黏塑特性的Bingham体，去掉外加磁场时又恢复其流动性。抛光时间／min1996年，美国Rochester大学光学制造中心的科图1形状精度与研抛时间关系收稿日期：2010—12—09作者简介：刘林枝(1978一)，男，在读博士，讲师，研究方向为超精密加工

8、。E—mail：lewisirune@163．corn。·84·机床与液压第40卷在0～120rain，对应的形状精度如图2所示。图比较研抛前后工件面