Динамика формирования поверхностной шероховатости при обработке свободным абразивом

• Автор: Айман Обейд
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 131 с. : ил.

Глава 1. Анализ факторов влияющих на шероховатость оптической поверхности

1.1. Статистические характеристики шероховатости поверхности

1.1.1. Среднеквадратическая и среднеарифметическая величина неровностей поверхности

1.1.2. Среднеквадратический наклон неровностей

1.1.3. Функция распределения микронеровностей по высотам и по углу наклона

1.1.4. Среднекубическое распределение или асимметрия

микронеровностей

1.1.5. Анализ влияния экстремальных дефектов поверхности на оценку шероховатости

1.1.6. Автоковариационная функция длина корреляциопростран-ственной длине волны поверхности

1.1.7. Функция спектральной плотности мощности

1.2. Статистические характеристики некоторых изображений поверхности

1.3. Механизм образования микронеровностей
1.3.1. Микроскопический излом
1.3.2. Оплавление поверхности стекла в процессе,обработки (термопластический механизм)
1.3.3. Химические реакции в поверхностном слое
1.4. Механизм шлифования
1.4.1 Обрабатывающие материалы
1.5. Методы наблюдения и аттестации шероховатости
1.5.1. Наблюдение рассеянного поверхностью света
1.5.2. Применение интерференционного дифференциальноконтрастного микроскопа (микроскоп Номарского)
1.5.3. Применение электронных микроскопов
1.5.4. Механические методы измерения шероховатости
1.5.5. Оптические методы контроля шероховатости

1.6. Лучевая прочность шероховатых поверхностей
1.7. Методы определения лучевой прочности
1.8. Выводы
Глава 2. Исследование влияния технологических факторов на параметры
шероховатости оптической поверхности в процессе шлифования
2.1. Влияние размера абразива на параметры шероховатости разных
марок оптических материалов
2.2. Влияние давления и скорости вращения инструмента на параметры шероховатости разных марок оптических материалов
2.3 Исследование распределения шероховатости по поверхности оптической детали
2.4. Выводы
Глава 3. Исследование влияния технологических факторов на параметры шероховатости оптической поверхности в процессе полирования
3.1. Уменьшение микронеровностей механическим методом на стадии

полирования
3.2. Физико-химическая стадия обработки оптической поверхности
3.3.Термодинамическая обработка (размягчение, увеличение вязкости

поверхности поверхностного слоя) для корректировки поверхности
3.4. Выводы
Глава 4. Исследование лучевой стойкости оптической поверхности
4.1. Влияние параметров шероховатости на лучевую стойкость
оптической поверхности
4.2. Исследования влияния условий обработки оптической поверхности

на лучевую стойкость оптической поверхности
4.3. Корреляционные связи между величиной лучевой прочности и шероховатостью поверхности оптических материалов
4.4. Выводы
Заключение
Список литературы

Расширение спектрального диапазона, в котором работают современные оптические приборы, в коротковолновую область (ультрафиолетовая и вакуумная ультрафиолетовая) требует уменьшения неровностей на преломляющих и отражающих поверхностях для уменьшения рассеивания. Развитие лазерной техники и использование сверхгладких поверхностей, приводит к необходимости создания поверхностей, шероховатость которых не превышает Ш000. Исследование процессов полирования и шлифования поверхности являются необходимыми для усовершенствования технологических процессов обработки оптических элементов. Исследование динамики образования шероховатой поверхности при шлифовании и полировании свободным абразивом, помимо чисто научного интереса, позволит разработать возможные пути изготовления сверхгладких поверхностей. Аналитические сведения об изменении параметров шероховатости позволят автоматизировать процесс обработки оптических поверхностей.
Поскольку шероховатость поверхности даёт количественные статистические данные о её структуре необходимо провести исследование динамики шероховатости оптических поверхностей на разных стадиях изготовления. Эти данные позволят разработать и исследовать технологию получения поверхности с минимально возможной шероховатостью.
В диссертации приведён анализ влияния технологических процессов обработки (процессов шлифования и полирования) различных марок стёкол (крон и флинт) на их шероховатость.
Цель работы является разработка исследование динамики шероховатости при механической обработке оптических поверхностей.

Длит профиля (шах)
Рис. 1.19. Усреднение профиля поверхности неконтактным оптическим профилометром (квадратики) профилометров при измерении голографической решётки ЗООштр/мм. Разрешение по горизонтали для оптического и механического профилометров равно 1,9 и 0,2мкм соответственно
1.6. Лучевая прочность шероховатых поверхностей
Одним из первых, предложенных в 1964 году, механизмов для объяснении лазерного разрушения объёма диэлектриков был механизм разрушения акустическими волнами, генерируемыми в процессе вынужденного рассеяния Мандельштама Бриллюэна (ВРМБ) [13]. Однако дальнейшие исследования показали, что количество энергии, преобразованной в энергию гиперзвуко вых волн (КПД-10"*), явно недостаточно для разрешения, но может способствовать успешному протеканию процесса на его конечной стадии.
Распределённые случайным образом в диэлектрике неконтролируемые поглощающие неоднородности (ПН) (примеси, дефекты структуры и т.д.),