光學零件小磨頭數(shù)控拋光穩(wěn)定性提升與路徑優(yōu)化的研究.pdf

1、在現(xiàn)代光學加工中，小磨頭數(shù)控拋光具有廣泛的應用，由于加工效果好、使用成本低等諸多優(yōu)勢，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、邊緣效應等，這些問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間、提高加工效率，對光學零件的最終精度也有很重要的影響。國內(nèi)外很多學者對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，通過噴淋系統(tǒng)對其加以控制，有效提升了拋光穩(wěn)定性；基于熵增原理，通過偽隨機路徑取代傳統(tǒng)的光柵路徑進行加工，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，開展對光學拋光瀝青的研究，提出了瀝青針入度的重點參考指標，并

3、通過延長針入時間改善了測量方式以精確測量光學拋光瀝青的針入度特性；
　　(2)根據(jù)針入度的測量結(jié)果，通過拋光液噴淋系統(tǒng)對拋光區(qū)域?qū)崿F(xiàn)溫度控制，進行了不同針入度條件下的拋光加工實驗，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，提出了拋光過程溫度控制策略，即拋光前期先提高溫度于拐點溫度之上使瀝青盤與鏡面快速貼合，再控制溫度于拐點溫度以下使瀝青盤保持穩(wěn)定的針入度特性，實現(xiàn)了小磨頭拋光瀝青盤