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润滑剂特性的激光干涉法测量

导读: 摩擦与润滑在工业金属薄板形成工艺中起着重要的作用。摩擦决定着金属薄板的变形类型和无撕裂情况下的变形程度。

  摩擦与润滑在工业金属薄板形成工艺中起着重要的作用。摩擦决定着金属薄板的变形类型和无撕裂情况下的变形程度。

  适当地润滑可以避免金属间的直接接触,减少了模具和工件不必要的磨损,降低了成本。同时,润滑减少了由于粘附作用引起的工件表面的损伤,提高了产品质量,延长了模具寿命。金属薄板成型的精确塑性分析,常依据一种含糊而使人误解的摩擦条件假设。其分析结果几乎无任何实用意义,尤其对那些工艺结构性能较差的工件,更是如此。

  在简单的拉伸成型工艺中,广泛采用的流体润滑理论是由Wilson和Waog提出的。该理论认为,润滑膜是由在冲头和薄板结合处的边缘所形成的楔形入口带产生的。在冲头接触中心薄膜最厚,在连接边缘附近,则逐渐变薄。正是在这个区域,以后会出现破裂。这里冲头与薄板的接触,与齿轮和滚珠轴承中的情况类似,为了测量这种接触中的润滑薄膜的厚度,已开发了几项实验技术。其中,分割入射光振幅的光干涉测量法最为成功。在类似钢球和光学平面形成的弹性流体接触中,用光干涉测量技术能稳定精确地测量出油膜厚度。

  为了研究金属薄板成型的润滑过程,我们将讨论光干涉的应用。特别要阐述用球形冲模在有润滑的条件下,轴对称拉伸工艺的油膜厚度的局部、瞬时测量。我们研究的主要目的是验证Wilson一Wang理论的正确性,从而加深我们对该理论的理解。

  光干涉法测量

  于涉曾经广泛地用于固态薄膜处理技术的研究和抛光效率、抛光平面度的测量中。在润滑特性研究中,把入射光波长作为润滑薄膜厚度的测量标准,通过光干涉进行精密测量。干涉是由于视频波的波动性而形成的。当两列或两列以上的光波相遇时,会产生与这些光波的叠加结果不同的合波。这种差异是由一个光源发出的两种或两种以上光波间的相位差引起的。由于润滑薄膜的存在,诸光波间产生了误差。当两种光波再次相遇时,它们便形成了明暗交替的波带,统称为干涉条纹。

  这里所用的主光源是功率为5毫瓦、辐射波长为0.6微米鲜红色光的He一N。激光。此束光直射到空间频率滤光片上,产生一种呈高斯幅射分布的发散激光束,此时,光强几乎降低了一半。

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