磨粒有序化砂轮磨削BK7光学玻璃亚表面损伤的试验研究
毋亚琦1
王蔚2
杨志波2
郭强2
罗晨旭2
张钰奇2
1.河南理工大学 机械与动力工程学院,河南 焦作 454000;河南工业和信息化职业学院 智能制造学院,河南 焦作 4540002.河南理工大学 机械与动力工程学院,河南 焦作 454000
摘要：目的 探究优化后的磨粒有序排布金刚石砂轮对BK7光学玻璃亚表面损伤的影响,以裂纹最大深度作为评价指标,研究不同磨粒有序排布方式、不同磨粒粒度和不同单颗磨粒最大切厚对光学玻璃材料亚表面损伤深度的影响.方法 采用磨粒有序排布金刚石砂轮对BK7光学玻璃进行磨削试验.首先,采用遗传算法对磨粒排布方式进行优化;其次,设置不同的砂轮转速、工作台进给速度和磨削深度,使用优化后的2种不同粒度(40/45目和120/140目)的砂轮在立式加工中心进行磨削试验,并对磨削过程进行测力分析.结果 通过遗传算法得出砂轮磨粒最优排布方式为轴向距离K=2 mm,磨粒周向间距ƒ=0.3 mm,磨粒排布角度α=50°.实验结果表明,优化后的磨粒有序排布砂轮磨削光学玻璃产生的裂纹深度要小于其他排布方式的.亚表面损伤深度随着磨粒粒度的增大而降低,随着磨粒最大切厚的增加而加深.通过截面抛光法和扫描电子显微镜测量磨削后的BK7光学玻璃亚表面损伤情况,并利用Image-Pro Plus 6.0软件计算测量后的亚表面损伤值.结论 采用合理优化后的磨粒有序排布方式可以明显降低BK7光学玻璃的亚表面损伤深度,这表明磨粒有序排布金刚石砂轮在提高光学玻璃磨削质量方面效果显著,对于光学元件的高效高质量磨削加工具有重要的实用价值.
关键词：有序化排布金刚石砂轮BK7光学玻璃裂纹深度亚表面损伤
分类号：TH161(机械制造工艺)
资助基金：国家自然科学基金(U1904170)
论文发表日期：2026-02-28
在线出版日期：2025-12-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 136-142 )
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