光學(xué)零件小磨頭數(shù)控拋光穩(wěn)定性提升與路徑優(yōu)化的研究.pdf

1、在現(xiàn)代光學(xué)加工中，小磨頭數(shù)控拋光具有廣泛的應(yīng)用，由于加工效果好、使用成本低等諸多優(yōu)勢(shì)，其在銜接研磨工藝和高精度修形工藝，如磁流變拋光和離子束修形之間起著舉足輕重的作用，但其也有局限性，如去除函數(shù)不穩(wěn)定、存在亞表面損傷、邊緣效應(yīng)等，這些問(wèn)題極大地限制了它的發(fā)展。提高小磨頭拋光的穩(wěn)定性和誤差抑制能力不但可以大幅減少加工時(shí)間、提高加工效率，對(duì)光學(xué)零件的最終精度也有很重要的影響。國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者對(duì)提高小磨頭的加工能力的研究都比較分散，本文從常用的

2、拋光墊材料瀝青出發(fā)，根據(jù)拋光的材料去除模型，分析了瀝青針入度性質(zhì)的重要性，通過(guò)噴淋系統(tǒng)對(duì)其加以控制，有效提升了拋光穩(wěn)定性；基于熵增原理，通過(guò)偽隨機(jī)路徑取代傳統(tǒng)的光柵路徑進(jìn)行加工，有效抑制了由于規(guī)則路徑造成的功率譜密度“尖峰”誤差，從而顯著提升了小磨頭的誤差抑制能力。
　　本文的研究工作主要包括以下內(nèi)容：
　　(1)基于拋光的經(jīng)典材料去除模型和常規(guī)改性瀝青方面的研究，開(kāi)展對(duì)光學(xué)拋光瀝青的研究，提出了瀝青針入度的重點(diǎn)參考指標(biāo)，并

3、通過(guò)延長(zhǎng)針入時(shí)間改善了測(cè)量方式以精確測(cè)量光學(xué)拋光瀝青的針入度特性；
　　(2)根據(jù)針入度的測(cè)量結(jié)果，通過(guò)拋光液噴淋系統(tǒng)對(duì)拋光區(qū)域?qū)崿F(xiàn)溫度控制，進(jìn)行了不同針入度條件下的拋光加工實(shí)驗(yàn)，建立了拋光去除效率、表面粗糙度與瀝青針入度性質(zhì)的聯(lián)系；
　　(3)基于瀝青針入度曲線(xiàn)，提出了拋光過(guò)程溫度控制策略，即拋光前期先提高溫度于拐點(diǎn)溫度之上使瀝青盤(pán)與鏡面快速貼合，再控制溫度于拐點(diǎn)溫度以下使瀝青盤(pán)保持穩(wěn)定的針入度特性，實(shí)現(xiàn)了小磨頭拋光瀝青盤(pán)