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现代科学技术飞速发展,电子、光学、天文对超光滑表面的需求越来越大,对关键零件表面精度的要求也越来越高,甚至需要达到亚纳米级的精度要求。正是由于这种需求带动了精密加工技术的发展,而具有明显优势的离子束抛光技术便崭露头角。该技术是基于溅射原理的一种先进加工技术,是原子量级上的无应力、非接触式的抛光技术。根据计算机控制光学表面成形的工艺原理可知,去除函数是决定离子束抛光精度的一个重要因素。本论文主要是对离子束抛光的去除函数进行重点研究,旨在提高加工精度。在离子束抛光机的工作过程中,需要选取适宜的去除函数模型估计方法,制定出比较精确的离子束抛光去除函数数学模型。通过理论仿真,对影响去除函数精度的各种相关因子进行分析,修正去除函数,提高去除函数模型估计的精度。根据上述去除函数模型,结合离子束抛光原理,即可计算出待加工点的驻留时间,通过计算机控制完成加工,能够使得最终的面形精度更好地达到所需要求。本论文从形成去除函数的离子束出发,以Ar离子束轰击石英玻璃为研究模型,主要包含以下几个方面的研究内容:(1)离子束特性研究。包括离子束与固体表面的相互作用过程,离子束在固体中的能量损失以及离子束在固体中的运动射程研究。旨在对离子束抛光作用机理,环境影响因素以及被抛光工件的表面损伤情况进行研究。(2)溅射模型的建立与分析。包括二体碰撞模型建立,sigmund理论模型分析,并通过SRIM软件对溅射模型中的溅射产额进行了相应分析,对影响溅射产额的相关因子进行了仿真研究。目的是分析离子束抛光效率和抛光精度,也为去除函数模型建立奠定基础。(3)去除函数数学模型的建立。通过实验得到了去除函数实际模型,分别利用最小二乘法及高斯牛顿迭代的方法对去除函数进行了相应拟合,并对两种方法的拟合精度进行了对比分析。去除函数模型的精确建立可以提高驻留时间的计算精度,从而达到精确加工的目的。(4)对实际加工中影响去除函数的重要因素进行了理论分析。其中包括入射角度对去除函数的影响,加工靶距及温度分布对去除函数的影响。并对三轴系统加工大曲率工件的情况作了精度分析和修正。最后得到了加工过程中需要的特定工艺要求,以达到稳定去除函数的目的,提高加工精度。