【摘要】：高精度平面元件是精密機(jī)械和光學(xué)裝置的重要組成部分,其加工技術(shù)研究對(duì)提升精密裝置的制造水平具有重要意義。當(dāng)前高精度平面元件的應(yīng)用,要求平面元件表面的精度(如面形精度)及加工效率不斷提高。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)拋光技術(shù)相關(guān)研究的調(diào)研,針對(duì)傳統(tǒng)拋光方法面形精度收斂速度慢的難題,提出了高效可控的平面元件全局修形拋光方法。全局修形拋光是根據(jù)平面元件初始面形,控制元件表面整體材料去除率分布,實(shí)現(xiàn)平面元件整體面形的快速修正。為獲得高效率以及可控的修形,本文研究了高精度平面元件的全局修形拋光方法,研制了全局修形拋光機(jī),實(shí)現(xiàn)了100 mm口徑平面光學(xué)元件的高效加工。主要研究工作如下:(1)通過(guò)以普林斯頓方程作為理論研究基礎(chǔ),分析了拋光工件運(yùn)動(dòng)形式,獲得了全局修形控制工件表面材料去除率的預(yù)測(cè)方法。通過(guò)工件與圖案拋光墊間接觸狀態(tài)改變工件的徑向材料去除率分布,推導(dǎo)了拋光墊環(huán)槽設(shè)計(jì)過(guò)程,獲得工件表面面形預(yù)測(cè)及優(yōu)化加工時(shí)間的策略。通過(guò)制定全局修形加工流程,搭建了專用的全局修形裝置。(2)利用搭建的全局修形裝置,通過(guò)對(duì)K9平面光學(xué)玻璃的加工,分析了圖案拋光墊結(jié)構(gòu)對(duì)材料去除率的分布影響。通過(guò)對(duì)多工件的拋光加工,分析了工件材料去除率的穩(wěn)定性。通過(guò)研究?jī)煞N材質(zhì)拋光墊(PVC材質(zhì)拋光墊及聚氨酯拋光墊),采用不同溝槽位置參數(shù)的環(huán)槽,分析了環(huán)槽結(jié)構(gòu)對(duì)工件材料去除率預(yù)測(cè)的影響,以及工件材料去除試驗(yàn)與理論間的差異,獲得控制拋光的變量因素。(3)應(yīng)用全局修形拋光方法,采用理論優(yōu)化設(shè)計(jì)以及獲得的合理的工藝參數(shù),針對(duì)不同面形的K9光學(xué)元件修形試驗(yàn),獲得修形可行性驗(yàn)證。通過(guò)對(duì)工件原始表面面形PV值為1.804μm的工件修形加工,獲得表面面形0.406μm。通過(guò)對(duì)工件原始表面面形PV值為0.756μm,采用一輪修形加工,獲得表面面形0.276μm。通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證對(duì)于不同面形值的元件,需要將預(yù)測(cè)方法結(jié)合合理工藝參數(shù)。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH74

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2731595