大口徑光學平面玻璃元件是激光核聚變系統(tǒng)（ICF）的核心部件,為保證激光打靶的準確性和系統(tǒng)的安全性,人們對光學玻璃的加工精度有著嚴苛的要求。環(huán)形拋光具有良好的全頻譜均勻去除能力、加工精度高和生產成本低等特點,使其成為大口徑光學元件加工的首選方式,但是我國的環(huán)拋技術嚴重依賴操作者的經驗,加工效率低下,究其原因是對拋光過程中工件材料去除的規(guī)律、拋光工藝參數對拋光面形的影響規(guī)律認識不夠。本文基于環(huán)形拋光加工技術,研究了 BK7光學平面玻璃的材料去除量,進一步實驗,建立了材料去除率數學模型,將其用于加工分析,優(yōu)化環(huán)拋加工工藝,最終用于Φ300×28mm的大口徑BK7光學玻璃的拋光加工,主要內容如下:1)在環(huán)形拋光機床上以拋光盤轉速、拋光壓強為實驗變量,對BK7光學玻璃的材料去除量及拋光后的工件表面質量進行了研究。結果表明:工件材料去除量是和拋光速度、拋光壓強成正比的;拋光壓力的增大,工件表面容易出現劃痕。2)在前面實驗的基礎上,進一步研究了 BK7光學玻璃的拋光材料去除率,提出了一種工件拋光表面高度絕對變化量的測量方法,并建立了基于Preston方程的BK7光學玻璃材料去除率數學模型。3)在主動... 

【文章來源】：湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１美國國家點火裝置示意圖［４］??同時也是世界上最大的光學系統(tǒng)，采用了?７３６０塊大口徑（０．５ｍ？ｌｍ）精密光學元??

浴發(fā)拋光是由Ｒａｌｐｈ?Ｗ．?Ｄｉｅｔｚ等人［１５’１６］在傳統(tǒng)拋光方法的基礎上開發(fā)的超光??滑表面拋光技術，他們使用這種拋光方法用氧化鐵拋光粉加工熔融石英玻璃獲得??了?ＲＭＳ０．３ｎｍ的超光滑表面。如圖１．２所示，浴法拋光和傳統(tǒng)的環(huán)形拋光方法在??原理和基本結構上較為相似，上表面刻有槽型的瀝青盤整體置于用膠木或者塑料??制成的液槽里，液槽里面裝有一定濃度的拋光液，在瀝青盤沒有旋轉的時候，其??上表面位于拋光液面下面１０？１５ｍｍ的位置。當位于工作狀態(tài)時，在攬拌器的作??用下，拋光液會均勻的在拋光盤的表面流動且會保持懸浮狀態(tài)，工件在自轉的同??時還在瀝青拋光盤上水平擺動，這種復合運動方式使得工件被拋光面上各點與瀝??青盤隨機接觸，因此可以實現較為均勻的材料去除，獲得較好的表面平整度，而??且由于工件和拋光盤的接觸面始終浸潤在比熱容較大的拋光液里，可以有效的抑??制熱積聚效應

與小拋光盤ＣＣＯＳ拋光技術相比，ＭＲＦ還可以直接通過控制磁場來改變半固態(tài)研??拋膜的柔度，因此可以稱之為可控柔體加工技術［２２］。??其工作原理如圖１．３所示，噴嘴噴出的磁流變液依附在拋光盤上，通過拋光??盤的旋轉將其導入工件與拋光盤之間形成的微小間隙的拋光區(qū)域中，位于拋光盤??下方的永磁體在拋光區(qū)域形成高梯度分布的磁場，磁流變液在磁場的作用下，會??立即發(fā)生流變效應而變硬、粘度增大，磁性顆粒沿著磁場強度的方向呈鏈形排布，??形成具有一定弧度的微凸起帶，而混雜在其中不具備磁性的拋光粉顆粒，會在磁??性顆粒的擠壓下而往磁場強度低的地方上浮，依附在磁性顆粒形成的凸起帶的上??表面，構成了一個的“柔性拋光膜”，當“柔性拋光膜”在拋光盤的帶動下經過工??件與拋光盤形成的微小間隙時，會對工件表面形成強大的剪切力，對工件表面材??料進行微量去除

【參考文獻】：
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博士論文
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本文編號：3451615