現(xiàn)代各科學(xué)領(lǐng)域的快速進(jìn)步極大的促進(jìn)了人類社會(huì)的繁榮與發(fā)展,但日益增多的社會(huì)發(fā)展需求同時(shí)也對科學(xué)研究提出了更高的要求。比如在光學(xué)、電子科學(xué)等研究領(lǐng)域便對元件表面質(zhì)量提出了粗糙度小于1nm Rms（Root Mean Square）的加工要求,因?yàn)閷τ诠鈱W(xué)元件而言擁有更好的表面質(zhì)量則意味著能夠獲得更好的反射率,同時(shí)也能獲得極低的散射特性。又比如硬脆晶體作為目前各個(gè)科學(xué)研究領(lǐng)域功能元件應(yīng)用比較多的材料,其在具體應(yīng)用時(shí)除了會(huì)被要求擁有極低的表面粗糙度外,還會(huì)被要求能夠擁有完整的表面晶格。超光滑表面作為一種能夠同時(shí)滿足極低表面粗糙度、極小表面殘余應(yīng)力及完整表面晶體結(jié)構(gòu)的高精度面型,其在未來的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中將會(huì)得到越來越廣泛的應(yīng)用,而對于其加工方法的研究也將會(huì)變的越來越重要。紫外光誘導(dǎo)納米顆粒膠體射流拋光技術(shù)作為一種新型的超精密加工方法,針對其所進(jìn)行的相關(guān)研究對于實(shí)現(xiàn)元件的超光滑表面加工具有重要的應(yīng)用價(jià)值。此種技術(shù)的主要原理是膠體中的羥基與納米顆粒先依次與功能元件表面的原子產(chǎn)生碰撞反應(yīng)吸附,然后依靠射流及膠體的粘滯作用將發(fā)生反應(yīng)的原子從功能元件表面去除。其中紫外光的作用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面,一方面是... 

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【學(xué)位級別】：碩士

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精密機(jī)械研磨拋光機(jī)

旋轉(zhuǎn)過程中工件表面與毛氈之間會(huì)通過不斷發(fā)生摩擦來實(shí)現(xiàn)表去除，進(jìn)而獲得較好的表面質(zhì)量[17-18]。.1.2 氣囊式拋光法氣囊式拋光作為一種低成本、高效率、高精度的非球面拋光技術(shù)，其在面質(zhì)量的光學(xué)元件加工方面具有比較廣泛的應(yīng)用[19-20]。2000 年倫敦大ko 公司合作研制了 7 軸 CNC 拋光裝置——IRP 系列氣囊式旋動(dòng)拋光機(jī)，圖為 IRP-200 型拋光機(jī)實(shí)物圖[21]。IRP 系列拋光機(jī)的裝置比較復(fù)雜，其裝安裝在旋轉(zhuǎn)樞軸末端的拋光盤和一個(gè)外形為柔性球冠的拋光氣囊組成。IRP-200 型拋光機(jī)對工件表面進(jìn)行拋光時(shí)，如圖 1.3 所示，負(fù)載單元會(huì)先形拋光氣囊趨向于工件表面，同時(shí)控制拋光氣囊的旋轉(zhuǎn)軸與工件法線方～25°的角，隨后拋光氣囊會(huì)隨著旋轉(zhuǎn)樞軸末端的拋光盤旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，進(jìn)光模與工件表面之間的摩擦潤滑化學(xué)過程來完成拋光。2007 年倫敦大ko 公司利用氣囊式拋光法完成了歐洲超大望遠(yuǎn)鏡的主鏡加工[16]。

圖 1.2 IRP-200 型拋光機(jī)實(shí)物圖 圖 1.3 拋光氣囊與工件表面接觸加工示意圖1.3.1.3 磁流變拋光法磁流變拋光法最早由白俄羅斯的 W.I.Kordonski 等人于 1992 年提出，1995 年Kordonski 與羅切斯特大學(xué)合作，利用此技術(shù)對球形的熔石英元件進(jìn)行了加工，得到了表面粗糙度為 0.8nm Rms、面形誤差為 0.09 μm 的超光滑表面[16]。磁流變拋光是將電磁學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)交叉結(jié)合而發(fā)展起來的一種新技術(shù)，如圖 1.4 和 1.5所示分別為其具體的結(jié)構(gòu)原理圖和工件表面材料去除模型圖。根據(jù)磁流變拋光技術(shù)的加工原理可知，對于由基液、磁性顆粒和穩(wěn)定劑構(gòu)成的拋光液而言，其在電磁體產(chǎn)生的高梯度磁場作用下會(huì)變成具有粘塑性和緞帶凸起的 Bingham 介質(zhì)，而加工時(shí)工件表面材料的去除則主要通過此介質(zhì)流經(jīng)工件與輪盤間狹小空隙時(shí)產(chǎn)生的剪切力來實(shí)現(xiàn)[22-24]。磁流變拋光方法可以對任何形狀的元件表面進(jìn)行拋光，此


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