Modeling and experimenting of disc hydrodynamic polishing process for ultra-smooth surfaces

抛光 波纹度 材料科学 表面粗糙度 磨料 机械加工 表面光洁度 研磨 纳米 旋转(数学) 光学 转速 机械 机械工程 复合材料 几何学 物理 冶金 工程类 数学
作者
Xiang-Min Jiang,Bin Lin,Zhong-Chen Cao,Jiang Xiaoxiong
出处
期刊:Journal of Manufacturing Processes [Elsevier BV]
卷期号:72: 80-92 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.jmapro.2021.10.012
摘要

The machining of ultra-smooth surfaces has always been a significant research topic in the fields of optics fabrication. In this paper, disc hydrodynamic polishing (DHDP) process with a novel polishing tool is proposed to produce ultra-smooth surface with sub-nanometer scale surface roughness (Ra < 1 nm) and undamaged sub-surface. In order to explore the principle of the ultra-smooth surface generation in the DHDP process, the material removal mechanism and evolution mechanism of micro-morphology of polished surface were firstly studied by preliminary experiments. Then, theoretical material removal and surface simulation modeling are established on the basis of computational fluid dynamics (CFD), fractal theory for rough surfaces, particle contact mechanics, and erosion mechanisms in DHDP. Finally, a series of polishing experiments was performed on fused quartz glass to verify the theoretical model, which could be applied to predict surface topography and guide the ultra-smooth surface polishing process. The results indicated that the peak-to-valley (PV) value and waviness of the workpiece were reduced in the nanometer level under the erosion action of abrasive particles. Moreover, the surface roughness Ra and PV values decreased with the increase of rotation speed and polishing time. The analysis of power spectral density (PSD) results illustrates that high rotation speed of tool and polishing time (less than 60 min) can reduce the high-spatial-frequency errors distinctly, and the longer polishing time (above 60 min) can also influence on the mid-spatial-frequency errors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
leilei发布了新的文献求助10
刚刚
YANGMJ发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
劣根发布了新的文献求助10
1秒前
隐形曼青应助小赐采纳,获得10
1秒前
鬼笔环肽发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
大吱吱完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
群众完成签到,获得积分10
2秒前
jwh111完成签到,获得积分10
2秒前
CM0518发布了新的文献求助10
2秒前
123完成签到,获得积分10
2秒前
房东的猫发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
共享精神应助云栈出谷采纳,获得10
4秒前
清秀网络完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
CipherSage应助laurina采纳,获得10
6秒前
大个应助小花采纳,获得10
6秒前
6秒前
风铃草完成签到,获得积分10
7秒前
张晶晶完成签到 ,获得积分10
8秒前
正函数发布了新的文献求助10
8秒前
可爱的函函应助小余同学采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
吨吨喝水发布了新的文献求助30
9秒前
浮游呦呦完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
妞妞完成签到,获得积分20
10秒前
伊凡完成签到,获得积分10
10秒前
黑大帅发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
LB发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
2233完成签到,获得积分10
12秒前
走不开不快乐完成签到 ,获得积分10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Feigin and Cherry's Textbook of Pediatric Infectious Diseases Ninth Edition 2024 4000
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1000
青少年心理适应性量表(APAS)使用手册 700
Air Transportation A Global Management Perspective 9th Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5001747
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4246864
关于积分的说明 13231103
捐赠科研通 4045670
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2213151
邀请新用户注册赠送积分活动 1223362
关于科研通互助平台的介绍 1143663