微晶玻璃研磨加工亚表面损伤深度预测方法及测量

将研磨加工中磨粒与工件表面作用过程近似为受法向载荷和切向载荷共同作用下移动的尖锐压头对表面的作用过程,基于压痕断裂力学理论,分析了移动磨粒作用下材料的应力状态、中位裂纹的成核位置和扩展方向。综合考虑弹性应力场、残余应力场及切向载荷对中位裂纹扩展的影响,给出了中位裂纹扩展长度计算公式。建立了亚表面损伤深度与表面粗糙度之间的理论模型。使用磁流变抛光斑点技术测量了微晶玻璃研磨亚表面损伤层深度。将模型预测理论值与实验测量值进行对比,结果表明两者之间的误差控制在5.56%以内,吻合较好。利用该模型可以实现光学材料研磨亚表面损伤深度的快速、简便和准确预测。