热压多晶氟化镁保形头罩加工工艺研究

论文摘要

相比传统整流罩而言,保形光学头罩能够大幅减小飞行器的雷达反射面积,大幅减小航空器的飞行阻力,并减小航空器周围的空气湍流,同时增加头罩后端传感器的视场,并增大传感器安装位置选择的柔性,从而增加导弹的射程,加快飞行速度,减小飞行时间,这使得导弹的作战效能大大增加。本文针对目前广泛应用于红外导引头罩领域的材料热压多晶氟化镁,对该材料高陡度保形头罩工艺进行研究,主要进行了以下几方面的工作:1.加工精度和误差分析。在保形头罩加工工艺流程上,为了保证磨削后表面误差与车削加工能力相适应,基于多体系统低序体阵列描述方法对磨削加工机床进行了精度建模与误差分析,理论上证明了磨削后表面形状误差满足后续车削加工的要求;并探讨了砂轮刀具与头罩工件相对位置误差引起的加工误差。2.氟化镁的磨削、车削加工工艺参数的确定。研究了保形头罩采用的热压多晶氟化镁材料的可磨削性、可车削性,运用正交试验方法得出了该材料的最佳磨削用量和车削用量;在此基础上基于磁流变抛光斑点法检测了磨削、车削等加工方法产生的压表面损伤深度;为保形头罩的加工提供了参考。3.根据之前的分析和结论,运用球头砂轮平行磨削方法对保形头罩进行磨削成型,选择合适的车刀并设计内壁刀杆完成后续车削加工,并利用传统手工抛光工艺对精车的头罩进行车痕去除抛光。4.进行了保形头罩面形测量技术研究。参考各种测量方式方法,本文对磨削后表面使用三坐标测量机测量形状误差,使用轮廓仪采用拼接方法对车削后表面进行形状误差测量。测量结果表明加工满足设计要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源及意义
• 1.1.1 课题的来源
• 1.1.2 课题研究的背景及意义
• 1.2 国内外相关研究情况
• 1.2.1 关于氟化镁材料加工的相关研究情况
• 1.2.2 高陡度非球面保形光学零件加工的相关研究
• 1.2.3 氟化镁保形头罩加工工艺路线
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第二章 加工机床精度建模与误差分析
• 2.1 磨削抛光机床精度建模
• 2.1.1 磨削机床空间误差建模
• 2.1.2 理想成形函数与运动约束方程和空间误差模型
• 2.2 磨削时刀具和工件的相对位置引起的加工误差研究
• 2.3 本章小结
• 第三章 加工工艺参数优化
• 3.1 磨削加工工艺参数确定
• 3.1.1 热压多晶氟化镁的可磨削性
• 3.1.2 金刚石砂轮的磨削特性
• 3.1.3 保形头罩采用的磨削用量
• 3.2 车削加工工艺参数确定
• 2.2.1 金刚石车刀的的设计
• 2.2.2 保形头罩采用的车削用量
• 3.3 亚表面损伤测量
• 3.4 本章小结
• 第四章 保形头罩加工实验研究
• 4.1 保形头罩磨削成型加工方法
• 4.2 保形头罩加工实验
• 4.3 本章小结
• 第五章 加工结果测量与评价
• 5.1 测量方法与方式
• 5.2 磨削形状误差的三坐标测量
• 5.3 车削外表面形状误差的轮廓仪测量
• 5.3.1 高陡度保形头罩拼接测量原理
• 5.3.2 测量结果
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结和展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果