具有弹性薄板气浮垫的关键制造工艺研究

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随着精密与超精密技术的发展,对加工机械与检测技术的要求也随之提高,气浮垫的加工精度也因此提出了更高的要求。对于具有弹性薄板气浮垫的制造工艺的研究还不够到位,尤其是关键部位的制造工艺,因此具有弹性薄板气浮垫的关键部位制造技术是气浮垫制造领域的难点问题。本课题主要对具有弹性薄板气浮垫的关键制造工艺进行研究,实现滑块和弹性薄板的较好连接。本文主要采用了三种方案即金属粘接、非真空条件下的焊接、真空钎焊对弹性薄板和滑块的连接进行可行性尝试,结果表明金属粘接和非真空条件下的焊接并不能满足要求,而采用真空钎焊焊接气浮垫的方案,能够实现弹性薄板和滑块的良好连接。但是影响焊接接头质量的因素很多,可能导致钎缝内部缺陷,造成焊接接头的力学性能降低,通过分析产生焊接接头缺陷的原因,实验中对钎焊主要的工艺参数(真空度、加热速率、稳定时间、钎焊温度和保温时间以及冷却方式)合适的选取,并且对焊接接头的显微组织进行了金相分析,分析结果表明钎焊接头组织均匀,无明显缺陷,得到了满足要求的焊接接头,证明了通过真空钎焊可以实现弹性薄板和滑块的良好连接。同时为了实现具有弹性薄板的气浮垫的充气研磨抛光加工,采用了一种可以使得气浮垫带气研抛的旋转密封装置,能够让具有弹性薄板的气浮垫在研磨抛光实验设备上自动充气研磨抛光。研磨抛光过程中影响具有弹性薄板气浮垫的表面质量的因素有很多,归纳下来,主要是以下参数:研磨盘的材质及转速、磨粒的种类和粒径、研磨液的浓度、研抛的压力。对每个影响参数采用了最佳优化组合,在优化组合参数的条件下,研磨抛光得到的具有弹性薄板气浮垫的表面平整光滑,无划痕,并且达到镜面效果,证明了通过本文的研究可以实现具有弹性薄板气浮垫的充气研磨抛光。
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