[发明专利]超声振动磨削光学玻璃亚表面裂纹形式判别与影响因素的权重解算方法

说明书

超声振动磨削光学玻璃亚表面裂纹形式判别与影响因素的权重解算方法，属于光学玻璃亚表面损伤检测技术领域。本发明包括一、进行超声振动磨削光学玻璃亚表面微裂纹形式的判别；二、对光学玻璃亚表面微裂纹数量分布进行统计；三、对光学玻璃亚表面微裂纹数量分布敏感性进行识别；四、进行工艺参数对亚表面微裂纹最大深度影响权重的解算。本发明能够准确有效地根据裂纹扩展方向，偏转次数等参数，判别出光学玻璃超声振动磨削中的亚表面微裂纹形式，正确统计其形式和数量的分布特性，有效识别亚表面微裂纹数量的分布对不同工艺参数的敏感性，进而解算出亚表面微裂纹对于各工艺参数的权重，最终实现基于裂纹形式敏感性的亚表面裂纹最大深度预测。

技术领域

本发明涉及一种超声振动磨削光学玻璃亚表面裂纹形式敏感性识别与最大深度预测方法，属于光学玻璃亚表面损伤检测技术领域。

背景技术

光学玻璃是典型的硬脆材料，被广泛用于光学和航空航天领域。光学玻璃材料具有高脆性和低断裂韧性的特性，因此在常规的磨削过程中容易在亚表层中产生微裂纹，这些亚表面微裂纹扩展至材料内部，对于光学玻璃零件整体加工质量和加工效率造成不可忽视的影响。因此，识别光学玻璃超声振动磨削微裂纹的影响因素，分析其裂纹扩展形式和数量的分布特性，是准确评判零件亚表层加工质量、揭示其扩展最大深度形成过程的基础和关键。

受亚表面微裂纹扩展对于多个工艺参数响应方式不同的影响，光学玻璃亚表面微裂纹的数量和最大扩展深度通常对于各个工艺参数有着不同的敏感性，使得以往的亚表面微裂纹最大扩展深度的预测方法难以全面准确地处理工艺参数对于亚表面裂纹最大深度影响权重的差异性，因此需要一套亚表面裂纹影响权重的解算方法，以及一套基于裂纹形式敏感性的亚表面裂纹深度预测方法，以达到准确预测其最大扩展深度的目的。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

本发明的技术方案：

超声振动磨削光学玻璃亚表面裂纹形式判别与影响因素的权重解算方法，包括以下步骤：

步骤一、进行超声振动磨削光学玻璃亚表面微裂纹形式的判别

进行超声振动磨削光学玻璃亚表面损伤试验，对光学玻璃样件截面进行预处理，然后对出现的亚表面微裂纹形式进行检测，按照微裂纹的扩展方向、偏转角度和偏转次数特征参数来唯一确定各类亚表面微裂纹形式，获得光学玻璃亚表面微裂纹检测结果；

步骤二、对光学玻璃亚表面微裂纹数量分布进行统计

根据步骤一获得的光学玻璃亚表面微裂纹检测结果，识别出具有最大扩展深度的微裂纹，并以该条裂纹所衍生出的侧向裂纹的最大深度作为阈值，对样件截面所有光学玻璃亚表面微裂纹进行筛选，对于超过此深度的微裂纹的形式及其数量进行统计，以获取亚表面微裂纹形式及数量的分布特性；

步骤三、对光学玻璃亚表面微裂纹数量分布敏感性进行识别

根据步骤二获得的亚表面微裂纹形式及数量的分布特性，获取光学玻璃亚表面微裂纹扩展深度基础数据，构建工艺参数以及亚表面微裂纹最大扩展深度序列，计算每种工艺参数和微裂纹最大扩展深度之间的灰色关联度，对其微裂纹数量分布特性对工艺参数的敏感性进行识别，分析得出亚表面微裂纹数量分布的敏感性识别结果；

步骤四、进行工艺参数对亚表面微裂纹最大深度影响权重的解算

利用步骤三获取的光学玻璃亚表面微裂纹数量分布特性对工艺参数的敏感性识别结果，进行其敏感度的归一化处理，对亚表面裂纹数量分布的统计结果进行评判，进而计算工艺参数对亚表面微裂纹最大深度影响的权重值。