小工具数控抛光对中频误差的匀滑理论及实验研究

发布时间：2023-10-31 18:11

　　过去的几十年中,计算机控制表面加工成形技术(computer controlled optical surfacing)已被广泛且成功的运用于光学元器件的制造。而在对大口径望远镜系统、纳米尺度光刻系统和高功率激光系统等典型极端光学制造工程中,其元器件的表面误差是影响整个系统成像和运行质量的极为关键的因素。其中,对抑制中频误差(mid-spatial frequency errors)的理论和工艺方法最为困难。本文围绕数控小工具抛光对元件表面中频误差的匀滑理论展开研究工作,根据现有的理论模型进行进一步的引申推导以及修正,建立了一个综合考虑各项工艺参数的匀滑演化模型。并且通过设计和实施具体的实验,验证了理论模型的准确性以及可行性。文章具体的内容包括:(1)基于Presston方程对数控小工具抛光盘去除函数进行了建模,得到了理论化的去除函数表达式。模拟计算了去除函数体积去除率以及其形状与抛光盘公转ω1、自转ω2、偏心距e、抛光盘半径R之间的数值关系。同时,分析了在非均匀压力分布下去除函数的形状变化。(2)在参数化匀滑模型理论上,结合实际的抛光过程中的各项工艺变量,建立了一个指数型收敛的匀滑演...

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 元件表面误差的评价参数
        1.2.2 元件中频误差的匀滑理论和实验
    1.3 论文主要研究内容
第二章 光学元件小工具数控抛光去除函数模型的建立
    2.1 抛光过程中材料去除基础理论
    2.2 去除函数运动模型
        2.2.1 双行星运动小工具数控抛光的去除函数建模
        2.2.2 不同工艺参数对去除函数影响规律
    2.3 小工具数控抛光的接触压力
        2.3.1 基于弹性形变理论的接触压力分析
        2.3.2 非均匀压力分布下去除函数的修正
    2.4 小结
第三章 光学元件表面中频误差匀滑模型的建立与数值仿真
    3.1 元件表面中频误差匀滑过程的数学模型
        3.1.1 中频误差匀滑基础理论
        3.1.2 参数化时域匀滑模型的建立
        3.1.3 材料影响因子修正
    3.2 理论模型仿真
        3.2.1 工艺参数对于匀滑效率的影响
        3.2.2 光学元件的匀滑仿真模拟
    3.3 小结
第四章 光学元件表面中频误差匀滑实验研究
    4.1 不同空间频率波纹误差的匀滑对比实验
        4.1.1 不同空间频率波纹误差的匀滑实验
        4.1.2 不同空间频率波纹误差的材料影响因子计算
    4.2 光学元件匀滑预测实验
    4.3 聚氨酯盘与沥青盘匀滑效果对比
    4.4 小结
第五章 总结与展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3859223