隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,對(duì)光學(xué)元件的要求越來越高。尤其是在非球面光學(xué)元件的拋光與研磨領(lǐng)域,非球面反射鏡的制造技術(shù)遭遇加工瓶頸,傳統(tǒng)加工方式在實(shí)際應(yīng)用中難以滿足現(xiàn)階段的需求。為解決傳統(tǒng)加工中元件加工精度低、表面質(zhì)量差等問題,許多新型的光學(xué)加工手段應(yīng)運(yùn)而生。磁流變加工技術(shù)以其高確定性的加工方式在光學(xué)加工領(lǐng)域扮演著越來越重要的角色。而Ni-P合金鍍層作為光學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛的改性層,對(duì)于該種鍍層光學(xué)加工方法的深入研究比較匱乏,許多還是采用傳統(tǒng)的拋光工藝在進(jìn)行加工。本文以實(shí)際工程對(duì)Ni-P合金鍍層非球面快速低成本制造的需求為基礎(chǔ),對(duì)Ni-P合金鍍層非球面磁流變拋光過程中的關(guān)鍵技術(shù)展開了研究,最終確定了Ni-P合金鍍層非球面磁流變加工工藝流程,并實(shí)際完成了一塊離軸非球面反射鏡的加工,為Ni-P合金鍍層非球面反射鏡的快速低成本制造提供了相關(guān)技術(shù)支持。論文的主要研究工作包括:（1）對(duì)化學(xué)鍍的定義及特點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)述,對(duì)化學(xué)鍍Ni-P合金鍍層的物理化學(xué)性質(zhì)和沉積原理進(jìn)行了分析,確定了適合應(yīng)用于光學(xué)加工中鍍層的磷含量及相關(guān)熱處理工藝。介紹了實(shí)驗(yàn)室反射鏡光學(xué)表面Ni-P合金鍍層的制備方法;（2）研究了Ni-... 

【文章來源】：長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

CCOS加工非球面基本原理

平轉(zhuǎn)動(dòng)小磨頭實(shí)

41.2.2應(yīng)力盤拋光技術(shù)應(yīng)力盤技術(shù)是拋光盤在對(duì)非球面元件表面進(jìn)行加工過程中，將力與力矩施加在磨盤上，使磨盤產(chǎn)生變形，通過計(jì)算機(jī)控制實(shí)時(shí)改變磨盤的形狀，使其符合理論非球面面形，進(jìn)而將被加工元件表面向標(biāo)準(zhǔn)非球面修正，如圖1.3所示[12]。在大口徑光學(xué)元件的加工中使用應(yīng)力盤技術(shù)，在一定程度上提升了磨盤與工件表面的吻合度，降低了產(chǎn)生中高頻誤差的機(jī)率。但應(yīng)力盤加工要求元件的非球面度不能過大，且不適合加工中小口徑元件，其理論模型和實(shí)際控制過程比較復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)確定性加工。圖1.3應(yīng)力盤拋光實(shí)物圖1.2.3氣囊拋光技術(shù)氣囊拋光技術(shù)由英國(guó)倫敦大學(xué)光學(xué)實(shí)驗(yàn)室于上世紀(jì)90年代提出，它的根本思想也是來源于CCOS技術(shù)。如圖1.4所示為氣囊拋光所用到的拋光磨頭，將一個(gè)柔性的氣囊通過機(jī)械結(jié)構(gòu)裝夾在機(jī)床主軸上，同時(shí)柔性氣囊可以和壓縮氣體連接，以實(shí)時(shí)控制氣囊內(nèi)的壓力，氣囊的最外側(cè)采用一層或多層拋光革包裹，在主軸的驅(qū)動(dòng)下以一定的軌跡和速度對(duì)光學(xué)表面進(jìn)行實(shí)際的加工。由于氣囊拋光所采用的拋光磨頭為具有一定壓力的柔性氣囊,因此拋光磨頭與非球面表面的吻合度很高，提升了整體拋光效率[13-15]。英國(guó)倫敦光學(xué)實(shí)驗(yàn)室和Zeeko公司于2000年將氣囊拋光技術(shù)商用化推出IRP-200型氣囊拋光機(jī)床，如圖1.5所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]離子束拋光去除函數(shù)計(jì)算與拋光實(shí)驗(yàn)[J]. 唐瓦,鄧偉杰,鄭立功,張學(xué)軍.  光學(xué)精密工程. 2015(01)
[2]應(yīng)用表面改性技術(shù)降低燒結(jié)碳化硅反射鏡的表面散射[J]. 王彤彤.  光學(xué)精密工程. 2014(12)
[3]換向脈沖電沉積納米晶鎳鈷合金及其微觀結(jié)構(gòu)[J]. 屈新鑫,葛文,楊倩,程文,劉典.  電鍍與涂飾. 2013(10)
[4]光學(xué)零件可控柔體制造的理論基礎(chǔ)與方法[J]. 李圣怡,彭小強(qiáng).  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(17)
[5]熱處理對(duì)Ni-P合金鍍層組織結(jié)構(gòu)、顯微硬度與耐蝕性能的影響[J]. 朱玲玲,彭成章,陳友明.  材料保護(hù). 2012(01)
[6]氣囊拋光技術(shù)及其研究現(xiàn)狀[J]. 計(jì)時(shí)鳴,張利,金明生,李研彪,萬躍華.  機(jī)電工程. 2010(05)
[7]工藝參數(shù)對(duì)高頻脈沖電鍍鎳鈷合金在NaOH溶液中耐蝕性的影響[J]. 梁燕,許韻華,李霞,鄭福才,鄭惠欽.  腐蝕與防護(hù). 2010(05)
[8]氧化硅/氧化鐵復(fù)合磨粒用于硬盤基片的拋光研究[J]. 雷紅,司馬能,屠錫富,布乃敬,嚴(yán)瓊林,吳鑫.  摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2010(03)
[9]磷含量對(duì)鎳基合金復(fù)合鍍層結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 張立紅,賴思琦,張祖軍.  腐蝕與防護(hù). 2010(03)
[10]光學(xué)元件超精密氣囊拋光關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 張偉,李洪玉,于國(guó)彧.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2009(01)

博士論文
[1]鋁合金反射鏡面形精度與表面質(zhì)量提升關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李興昶.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2018
[2]空間復(fù)雜光學(xué)曲面離子束修形設(shè)備與工藝研究[D]. 尹小林.中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所 2017
[3]大口徑非球面磁流變加工的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李龍響.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2016
[4]磁流變拋光液的研制及去除函數(shù)穩(wěn)定性研究[D]. 白楊.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2015
[5]采用平轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)力盤技術(shù)加工超大口徑非球面的研究[D]. 羅霄.中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所） 2011
[6]大口徑碳化硅質(zhì)反射鏡數(shù)控光學(xué)加工的研究[D]. 范鏑.中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所） 2004
[7]離軸非球面CCOS加工過程關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鄭立功.中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所） 2003
[8]磁流變拋光技術(shù)的研究[D]. 張峰.中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所 2000

碩士論文
[1]Ni-P基化學(xué)復(fù)合鍍層組織結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 郭京浩.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]NiP超光滑表面CMP理論模型建立與工藝實(shí)驗(yàn)研究[D]. 羅杰維.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[3]化學(xué)鍍Ni-P鍍層特征及性能的研究[D]. 郭思琴.太原理工大學(xué) 2017
[4]特種釹玻璃元件的磁流變加工技術(shù)的研究[D]. 秦北志.南京理工大學(xué) 2013
[5]化學(xué)鍍高磷Ni-P合金及高/低磷雙層Ni-P合金工藝研究[D]. 翁星星.華南理工大學(xué) 2012
[6]SiCf/SiC復(fù)合材料反射鏡坯體的制備與性能研究[D]. 司亞凱.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[7]鎳磷合金及其納米復(fù)合鍍層的研究[D]. 熊軼娜.湖南大學(xué) 2010
[8]鎳磷合金鍍層制備工藝及腐蝕性能研究[D]. 宋玉厚.山東大學(xué) 2007
[9]光學(xué)非球面零件氣囊拋光去除機(jī)理及試驗(yàn)研究[D]. 苗淑杰.哈爾濱工程大學(xué) 2006



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