本文關(guān)鍵詞：基于磁流變拋光的中頻誤差控制工藝算法與策略

  更多相關(guān)文章： 磁流變拋光 中頻誤差 拋光斑 駐留時(shí)間 拋光軌跡

【摘要】：磁流變拋光技術(shù)被譽(yù)為是光學(xué)制造界的革命性技術(shù),能快速實(shí)現(xiàn)超高精度面形(數(shù)十納米以下)、超光滑表面質(zhì)量(1納米以下)且近無(wú)亞表面缺陷,可使光學(xué)企業(yè)的制造水平與生產(chǎn)效率有突破性的提升。但是磁流變拋光在快速去除光學(xué)表面低頻誤差同時(shí),還會(huì)引入較多的中高頻誤差。其中的中頻誤差也是一個(gè)嚴(yán)重影響光學(xué)元件光學(xué)性能的因素,必須進(jìn)行有效控制。國(guó)外對(duì)磁流變拋光中頻誤差工藝的研究已經(jīng)比較成熟,但加工工藝作為技術(shù)秘密并未公開(kāi),國(guó)內(nèi)在中頻誤差控制工藝上還存在若干問(wèn)題,論文通過(guò)理論分析、仿真與工藝實(shí)驗(yàn)結(jié)合,對(duì)以下幾個(gè)部分進(jìn)行了研究：(1)中頻誤差評(píng)價(jià)方法研究。通過(guò)調(diào)研了國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的光學(xué)元件面形誤差評(píng)價(jià)方法,對(duì)功率譜密度分析法進(jìn)行了深入的探討,為之后的工藝優(yōu)化過(guò)程中光學(xué)元件的中頻誤差分析提供理論基礎(chǔ)及理論指導(dǎo)。(2)光學(xué)元件的中頻誤差算法與軟件開(kāi)發(fā)。從軟件工程角度,設(shè)計(jì)了面形分析軟件的總體架構(gòu),完成各模塊算法設(shè)計(jì)與功能開(kāi)發(fā),為后續(xù)的面形分析進(jìn)行輔助。(3)探索了去除函數(shù)形態(tài)對(duì)加工面形的影響規(guī)律。通過(guò)仿真,研究了去除函數(shù)表面形態(tài)對(duì)加工面形的影響規(guī)律,并初步獲得去除函數(shù)的選取規(guī)律。(4)駐留時(shí)間算法進(jìn)行了優(yōu)化。提出了通過(guò)濾波算法使駐留時(shí)間矩陣沿拋光輪進(jìn)給方向更加平滑,即相鄰兩點(diǎn)的速度更加接近,從而降低這種速度的波動(dòng)性對(duì)中頻誤差造成的影響。(5)拋光軌跡進(jìn)行了優(yōu)化。首先研究了常規(guī)軌跡和偽隨機(jī)軌跡的優(yōu)缺點(diǎn),并在光柵線(xiàn)軌跡的基礎(chǔ)上,提出了基于聚類(lèi)離散思想的自適光柵線(xiàn)軌跡,不僅去除了常規(guī)光柵線(xiàn)軌跡的特征誤差問(wèn)題,而且實(shí)現(xiàn)了中頻誤差的高效收斂。本文通過(guò)對(duì)磁流變拋光過(guò)程中中頻誤差控制技術(shù)中若干關(guān)鍵問(wèn)題的細(xì)致研究,確定了一條能夠有效控制中頻誤差的工藝路線(xiàn),期望能實(shí)現(xiàn)全口徑拋光的中頻誤差控制。
【關(guān)鍵詞】：磁流變拋光 中頻誤差 拋光斑 駐留時(shí)間 拋光軌跡
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)工程物理研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG580.692;TH74
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-19
• 1.1 課題來(lái)源與研究背景8-11
• 1.1.1 課題來(lái)源8
• 1.1.2 研究背景8-11
• 1.2 磁流變拋光技術(shù)概述11-13
• 1.2.1 磁流變拋光原理11-12
• 1.2.2 拋光工藝對(duì)中頻誤差的影響因素12-13
• 1.3 中頻誤差控制的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀13-16
• 1.3.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.3.3 中頻誤差控制存在的問(wèn)題15-16
• 1.4 論文研究目的與意義16
• 1.5 論文研究思路及主要研究?jī)?nèi)容16-19
• 1.5.1 論文研究思路16-17
• 1.5.2 論文主要研究?jī)?nèi)容17-19
• 第二章 中頻誤差分析方法研究19-27
• 2.1 光學(xué)表面面形誤差常見(jiàn)的評(píng)價(jià)參數(shù)19-20
• 2.2 中頻誤差的表征20-22
• 2.2.1 功率譜密度函數(shù)的定義20-21
• 2.2.2 功率譜密度函數(shù)應(yīng)用及不足21-22
• 2.3 中頻誤差分析軟件開(kāi)發(fā)22-26
• 2.3.1 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23
• 2.3.2 功能分析23-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 去除函數(shù)對(duì)中頻誤差影響規(guī)律及仿真分析27-38
• 3.1 去除函數(shù)卷積模型27-28
• 3.2 去除函數(shù)的選取28-30
• 3.3 多去除函數(shù)組合分層加工30
• 3.4 去除函數(shù)仿真分析30-37
• 3.4.1 去除函數(shù)形態(tài)對(duì)加工面形影響仿真分析30-34
• 3.4.2 不同浸深拋光斑修形能力仿真分析34-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第四章 拋光軌跡對(duì)中頻誤差的影響規(guī)律及優(yōu)化算法38-52
• 4.1 拋光軌跡規(guī)劃算法38-40
• 4.2 拋光軌跡對(duì)中頻誤差的影響40-44
• 4.2.1 規(guī)則軌跡的特征頻率40-42
• 4.2.2 偽隨機(jī)軌跡實(shí)驗(yàn)42-44
• 4.3 基于聚類(lèi)離散思想的自適應(yīng)光柵軌跡44-47
• 4.3.1 面形梯度對(duì)確定性?huà)伖獾挠绊?/span>45
• 4.3.2 聚類(lèi)思想45-46
• 4.3.3 算法實(shí)現(xiàn)46-47
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果47-51
• 4.4.1 仿真分析47-48
• 4.4.2 工藝實(shí)驗(yàn)48-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 第五章 駐留時(shí)間對(duì)中頻誤差影響規(guī)律及優(yōu)化算法52-64
• 5.1 駐留時(shí)間求解理論基礎(chǔ)52-53
• 5.2 駐留時(shí)間矩陣算法分析53-54
• 5.3 駐留時(shí)間頻譜濾波方法控制中頻誤差54-55
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果55-63
• 5.4.1 仿真分析55-59
• 5.4.2 工藝實(shí)驗(yàn)59-63
• 5.5 本章小結(jié)63-64
• 第六章 總結(jié)與展望64-66
• 6.1 全文總結(jié)64
• 6.2 技術(shù)進(jìn)步點(diǎn)64-65
• 6.3 研究展望65-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文70
• 附錄B 攻讀碩士學(xué)位期間參加的學(xué)術(shù)活動(dòng)70

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：732193