软脆晶体LBO的固结磨料抛光研究中图分类号:TG580论文编号:102870513-S074学科分类号：080201硕士学位论文软脆晶体LB0的固结磨料抛光研究（国家自然科学基金资助项目50905086）研究生姓名李标学科、专业机械制造及其自动化研究方向精密与超精密加工指导教师李军副教授南京航空航天大学研究生院机电学院二？一三年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMechanicalandElectricalEngineeringStudyonFixedAbrasivePolishingofSoftandBritileLBOCrystalSupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChinaNo.50905086AThesisinMechelnicalManufactureandAutomeitionByLiBiaoAdvisedbyAssociateProfessorLiJunSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2013承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影卬、缩卬或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺⑹作者签名：H期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要全固态激光器广泛应用于军事、工业加工、激光显示、医疗和科研等领域。三硼酸锂（LiB0，简称LB0）晶体是全固态激光技术中最关键的材料之一。同结磨料抛光技术能35避免磨料颗粒划伤、嵌入或吸附在晶体表面，提高LBO晶体的加工效率和表面质量。本文采用固结磨料抛光技术加工LBO晶体,优化无磨料抛光液的pH值调节剂及pH值,研究固结磨料抛光垫的基休硬度和磨料浓度对抛光效果的影响，正交试验优化抛光工艺参数，以期获得较优的表面粗糙度；同时,探索装夹方式和工艺参数对LBO晶体抛光平面度的影响，开展的主要研究工作和获得的结论如下：(1)开展了LBO晶休抛光无磨料抛光液的pH值调节剂和pH值的研究。采用pH值调节剂为草酸、醋酸和柠檬酸分别配制PH4的酸性无磨料抛光液、去离子水配制pH7的中性无磨料抛光液和pll值调节剂为三乙胺、环己胺和乙二胺分别配制PH10的碱性无磨料抛光液加工LBO品体。酸性、中性和碱性无磨料抛光液对应的材料去除率依次降低，表而质量依次提高，最优的pH值调节剂为乙二胺。研究乙二胺配制pH8、9、10和11的无磨料抛光液抛光LBO晶休，随着pH值的增大，材料去除率先下降后升高，表面质量提高。最优的无磨料抛光液为乙二胺配制pHll的抛光液，加工的材料去除率为49nm/min,表面有划痕和坑点损伤，表而粗糙度Sa为1.94nmo(2)开展了LBO晶体抛光固结磨料抛光垫的基体硬度和磨料浓度的研究。随着基体帔度和磨料浓度的增加，材料去除率增大。随着基体硬度的增加,在磨料浓度为100wt%时,表而质量先略有降低后改善;在磨料浓度为150\vt%时,表而质量逐渐改善。随着磨料浓度的増大，表面质量改善。最优的固结磨料抛光型为基体硕度C、磨料浓度150毗％的抛光垫，加工的材料去除率为71nm/min,表面有少许的坑点损伤，表面粗糙度Sa为0.754nmo(3)开展了LBO晶体抛光工艺参数的优化研究。采用止交实验优化LBO晶体抛光的压力、抛光垫转速、转速比和抛光液流量。LBO晶体的材料去除率均随着压力、抛光垫转速、转速比和抛光液流量的增加而下降;表面粗糙度随着压力、抛光址转速和转速比的增大而増大，随着抛光液流量的增人而先减小后增大。表面质量和材料去除率综合优化的工艺参数为压力14kPa、抛光垫转速70r/min＞转速比0.95和抛光液流量60ml/min。加工的材料去除率为93nm/min,表面无明显损伤，表面粗糙度Sa为0.184nm。(4)探索了装夹方式和工艺参数对LBO晶体抛光平而度的影响。使用均匀加载承载器有利于提高平面度。工艺参数为压力14kPa、抛光液流量80ml/min.转速比(50/50)r/min和摆幅68~68mm,加工后最优平面度为0.6251wv20点PV值。最后，概括了全文的主要结论，并在此基础上对理论上和技术上尚存在的问题和所要做的进一步工作做出了展望。关键词：LB0晶体；固结磨料抛...