环形抛光中方形元件塌角控制方法的理论分析

发布时间：2024-04-13 04:37

　　全口径环形抛光中方形元件的材料去除率存在从中心到边角位置越来越大的现象,致使抛光工件出现塌角的面形,影响了方形光学元件的面形质量。基于Preston方程,通过改变元件的多种运动轨迹,计算了方形光学元件全口径的材料去除率分布。通过分析发现:使方形光学元件在保持原有自转的同时沿抛光模径向或与径向有一定夹角的方向摆动,且附加在元件整个抛光面上的运动速度保持一致时,可使方形元件的材料去除率分布得更均匀。通过附加这种运动方式可以有效控制方形元件的塌角现象。

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【部分图文】：

图1工件和抛光模的位置关系及运动方式示意图。(a)径向运动;(b)法向运动;(c)斜向运动

在保持抛光模、工件原有自转的基础上,对工件附加一种运动方式,附加的运动方式包括:1)工件沿抛光模径向的摆动,如图1(a)所示;2)工件沿抛光模法向的摆动,如图1(b)所示;3)工件沿与抛光模径向呈一定夹角的方向作斜向摆动,如图1(c)所示。在以下分析中定义两个直角坐标系,以抛光模....

图2不同径向摆动速率下的材料去除率分布。(a)0;(b)30mm/s;(c)40mm/s;(d)50mm/s

对于工件在保持原有自转的基础上沿抛光模径向摆动的情况,分别取径向摆动速率为0,30,40,50mm/s,工件同时保持着自转,自转速率为0.05rad/s,抛光模转速的大小为0.04rad/s,抛光模内径为200mm,外径为1400mm。将这些参数代入(1)～(10)式即....

图3不同切向摆动速率下的材料去除率分布。(a)0;(b)40mm/s;(c)51mm/s;(d)65mm/s

当工件在自转的同时沿抛光模切向有摆动时,其材料去除率的变化规律与径向摆动有所不同。本文分别取切向摆动速率为0,40,51,65mm/s,偏心距为900mm。由(1)～(3)式、(7)～(13)式可求得材料去除率分布如图3(a)～(d)所示,所对应的非均匀材料去除率Nmrr分别....

图4不同切向摆动速率下的非均匀材料去除率

为进一步研究切向摆动存在临界摆动速率的规律,本文分析了一系列切向摆动速率所对应的非均匀材料去除率,分析结果如图4所示。图4横坐标表示切向摆动速率,纵坐标为非均匀材料去除率,可见:非均匀材料去除率随着切向摆动速率的增大而逐渐增大到一个最大值,之后随着切向摆动速率的增大而逐渐减小。3....

本文编号：3952493