内容简介
本书是一部全面、系统地介绍磁场辅助超精密光整加工技术最新研究成果的专著,总结了作者近十多年来在该领域的研究成果,并介绍了该领域国际学术界的最新研究成果。内容主要包括磁力研磨加工、磁流变加工及其他磁场辅助光整加工技术,主要阐述了该技术的加工机理、加工设备、加工工艺及应用成果。
本书既可作为从事机械加工和光学制造的工程技术人员参考,也可作为高等院校制造类专业本科生和研究生的参考书。
本书作者
尹韶辉,湖南大学教授,博士生导师,留日工学博士,现任湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心副主任,湖南大学微纳制造研究所所长。兼任日本国立理化学研究所客座研究员,VEAR,JOURNAL OF MATERIALS PROCESSING TECHNOLOGY等国际权威杂志的审稿人,日本精密工学会(JSPE)、日本磨粒加工学会(JSAT)正会员,中国机械工程学会、中国光学学会高级会员,多个国际学术会议的组委会委员和主席。先后完成各类国家级及国际合作项目20多项,发表论文100余篇,先后获日本理化学研究所理事长奖、国际会议优秀论文奖、日本科学协会研究奖等。研究方向:微纳制造技术、超精密加工与测量,超微细加工、超高速加工、光学制造等。
目录
第1章 绪论
1.1 磁场辅助加工技术的发展
1.2 磁场辅助光整加工技术的分类
1.3 磁场辅助光整加工技术的地位
第2章 磁力研磨概述
2.1 磁力研磨原理
2.2 磁力研磨加工的发展历史
2.3磁力研磨的特点
2.4 磁力研磨的应用领域及发展趋势
第3章 磁力研磨机理
3.1 磁力研磨的静力学分析
3.2 磁性磨粒的动力学分析
3.3 磁性磨粒的相对磁导率
3.4 磁力研磨的材料去除机理
第4章 振动复合磁力研磨
4.1 各种振动复合磁力研磨的提出及其加工装置的开发
4.2 X方向振动复合磁力研磨的加工特性
4.3 Z方向(法向方向)振动复合磁力研磨
4.4 椭圆振动复合磁力研磨
第5章 磁力研磨加工的应用
5.1 自由曲面的磁力研磨
5.2 内表面磁力研磨加工
5.3磁力研磨去除毛刺
第6章 磁性磨粒的开发
6.1 磁性磨粒的性能要求和组成
6.2 磁性磨粒的制备技术
6.3 适合于金属磁性材料研磨的磁性磨粒的开发
第7章 磁流变光整加工(MRF)概述
7.1 磁流变加工原理
7.2 磁流变光整加工的发展历史
7.3 磁流变光整加工的特点
7.4 磁流变光整加工设备
7.5 应用领域及发展趋势
第8章 磁流变光整加工机理
8.1 磁流变液抛光原理
8.2 磁流变光整加工数学模型
8.3 磁流变光整加工的加工区
第9章 磁流变光整加工(MRF)的应用
9.1 CVD-SiC平面反射镜的加工
9.2 硅球面反射镜的加工
9.3 BK7、BKl3玻璃球面透镜的加工
9.4 硅片加工
9.5 其他材料的加工
9.6 非球面的加工
第10章 其他磁场辅助加工工艺
10.1 磁流体浮体研磨
10.2 磁射流抛光
10.3 MAGIC光整加工
10.4 磁性复合流体光整加工工艺
10.5 磁场辅助均匀压力抛光
10.6 磁粒喷洒加工
附录
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第2章 磁力研磨概述
2.1 磁力研磨原理
磁力研磨(Magnetic Abrasive Finishin9,MAF)的基本原理是利用磁场的作用,将磁性磨粒吸引到一起,形成磁力研磨刷,在磁力研磨刷和工件间施加相对运动,磁力研磨刷中的磁性磨粒将对工件表面产生滑动、滚动、切削等运动,从而实现磁性磨粒对工件表面的研磨加工。
磁力研磨所使用的研磨工具——磁力研磨刷,与传统的刚性工具不同,它是由游离的磁性磨粒通过磁场的作用而形成的,具有一定的柔性和粘弹性。在磁力研磨加工中,磁性研磨刷能够随着工件形状的变化而变化,因此不仅可以加工外圆、球面、平面等型面,而且还可以加工自由曲面。在进行自由曲面加工时,不需要像数控磨削或者数控研磨抛光那样严格的轨迹控制。由于磁力线具有像X射线那样的穿透作用,可以对传统研磨工具无法伸入的内圆、内壁、微型凹槽面进行加工。
磁力研磨是将磁场效应与传统的研磨技术相结合而产生的一种新的工艺技术。磁力研磨可以定义为:利用磁场将磁性磨粒按磁力线方向分布形成磁力研磨刷,施加给工件与磁力研磨刷之间的相对运动(如旋转、直线进给、振动等)来达到去除材料的研磨技术。
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