环形抛光技术研究

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现今许多大型系统需要大量的大口径高精度平面光学元件,在此类元件的加工中,环抛(Continuous Polishing)是一种非常重要的抛光技术,但目前它还存在着一些问题:对操作者的经验依赖太强,加工效率不高,加工质量也不稳定。原因是对抛光磨削的规律认识不够,对工艺参数的影响,没有一个准确的认识。本论文从理论和实验两个方面对环抛进行了研究。首先总结了环抛工艺中的主要问题,对比国内外环抛加工技术的主要系统和特征,在此基础上进行材料去除量的理论分析和工艺实验研究。针对抛光模与工件的机械磨削作用,根据Preston方程及对工件的相对运动分析,完善了磨削去除的理论模型,并从理论上分析了工件表面去除量规律。引入相对磨削量概念来反映磨削均匀程度,从理论上分析了速度(转速比)、偏心距、压强(均匀和不均匀)以及工件露边对磨削量和相对磨削的影响规律。对抛光沥青的力学性质作了初步分析,利用有限元方法,对抛光沥青、光学元件进行了弹性状态假设下的受力分析。得到了工件、校正盘与抛光盘表面之间的接触压力分布情况,为实际加工中计算工件的磨削量和修盘时合理调整校正盘的位置,都有很大的作用。对环形抛光技术进行了工艺研究,分析了在环抛加工过程中的主要工艺因素,给出了这些工艺因素的经验值。结合具体的生产任务进行了工艺实验,并给出了检测结果。通过研究使我们对环抛加工中的规律有了进一步的认识,丰富了环抛中的参数控制手段,已经在实际加工中取得了一些成效。但是,鉴于环抛过程中的影响因素和不稳定因素非常多,环抛研究还有待进一步的工作和大量的实验。
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