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抛光颗粒尺度均匀性对射流去除特性的影响

付文静 芈绍桂 张蓉竹

付文静, 芈绍桂, 张蓉竹. 抛光颗粒尺度均匀性对射流去除特性的影响[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 011001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170295
引用本文: 付文静, 芈绍桂, 张蓉竹. 抛光颗粒尺度均匀性对射流去除特性的影响[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 011001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170295
Fu Wenjing, Mi Shaogui, Zhang Rongzhu. Influence of uniformity of polishing particle size on material removal characteristics in fluid jet polishing[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 011001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170295
Citation: Fu Wenjing, Mi Shaogui, Zhang Rongzhu. Influence of uniformity of polishing particle size on material removal characteristics in fluid jet polishing[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 011001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170295

抛光颗粒尺度均匀性对射流去除特性的影响

doi: 10.11884/HPLPB201830.170295
详细信息
    作者简介:

    付文静(1992—),女,硕士,主要从事先进光学制造技术; fwjwangyi@126.com

    通讯作者:

    张蓉竹(1975—),女,教授,博士生导师,主要从事精密光学制造与检测研究; zhang-rz@scu.cn

  • 中图分类号: TH16;TH74

Influence of uniformity of polishing particle size on material removal characteristics in fluid jet polishing

  • 摘要: 基于单喷嘴射流抛光去除机理,研究了抛光颗粒尺度分布理想均匀时,颗粒直径和抛光液质量分数变化对冲击去除分布的影响。在此基础上,考虑到实际加工过程中,抛光粉颗粒不可避免地存在分布不均匀的情况,在非理想不均匀条件下,提出了一种分析颗粒尺度的材料去除特性模型,重点研究了不同颗粒尺度分布范围对材料去除特性的影响。结果表明:在理想状态下,冲击去除随着抛光颗粒直径的增大而减小,随着抛光液质量分数的增大而增大。当颗粒直径随机分布时,材料去除量将出现明显的波动,抛光液质量分数的增大使去除量波动也增加,去除量波动的大小与抛光粉颗粒的平均直径直接相关,且与理想均匀状态下的去除特性相比,颗粒分布不均匀性使得材料的去除量有所增大。
  • 图  1  单喷嘴结构图

    Figure  1.  Schematic diagram of Single nozzle

    图  2  冲击速度为20 m/s时, 不同质量分数的冲击去除分布

    Figure  2.  Impinging removal distribution of different concentrations at impinging velocity of 20 m/s

    图  3  不同抛光颗粒直径下的冲蚀云图

    Figure  3.  Erosion nephogram for different polishing particle diameter

    图  4  冲击速度为20 m/s时,不同抛光颗粒直径下的冲击去除分布

    Figure  4.  Impinging removal distribution of multiple particle diameters at impinging velocity of 20 m/s

    图  5  颗粒半径均值不同时,颗粒分布不均匀性与去除量的关系

    Figure  5.  Relationship between particle distribution inhomogeneity and removal amoun for different average particle radius

    图  6  抛光液质量分数不同时,颗粒分布的不均匀性与去除量的关系

    Figure  6.  Relationship between particle distribution inhomogeneity and removal amount for different concentration of polishing liquid

    表  1  石英玻璃参数

    Table  1.   Quartz glass parameters

    material H/GPa E/GPa J/(kg·K) ρ/(g·cm-3) ω/(m·K)
    SiC - 450 1 266.93 3.22 16.7
    fused silicon 7.1 73 670 2.2 1.4
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-07-16
  • 修回日期:  2017-09-26
  • 刊出日期:  2018-01-15

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