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光学元件加工过程中的中频误差控制是近年来先进光学制造领域所面临的一个热点和难点,到目前为止光学元件加工方式对中频误差的影响还缺乏系统的研究和分析。本文从现有的传统加工入手,结合新型磁流变加工技术,分析判断在各种加工方式下元件中频误差的产生及变化规律,在此基础上进行了一系列的理论分析、计算机仿真以及相关的实验验证。针对加工方式对中频误差的影响做出了初步的判断,可以为实际工程加工提供一定的实验依据和数据支持。 本文主要完成了以下几个方面的工作: 1.分析介绍了加工中控制元件中频误差的意义和重要性。 2.在回顾总结目前先进光学制造领域典型加工流程及流程中各种加工方式特点的基础上,对各种加工方式下中频误差的产生机制进行了分析梳理。 3.开展固着磨料与散粒磨料的对比试验,着重分析了固着磨削条件下波纹的产生以及在后续环抛中的变化特点。 4.研究了磁流变加工参数设置与中频误差的关系。通过计算机模拟分析磁流变加工过程中走刀间距、去除量及抛光斑稳定性等因素对中频误差的影响,进行了相关的实验验证,实验数据与仿真结果相符合。 5.基于加工后元件的近表面结构特点,开展了HF酸洗优化中频误差实验。实验结果显示对于表面存在周期纹路及水解层的元件,通过酸洗能够实现中频误差小幅度的优化。 本文的主要创新点: 1.针对工程供货中频误差收敛的难题,本文通过对各种加工方式的分析,抓住了确定性加工中磨削与数控的运动规律,发现了部分中频误差产生的来源,为进一步控制中频误差提供了理论与实验依据。 2.开展了相关加工方式的实验研究,初步掌握了加工参数与中频误差的对应关系及其变化规律,为进一步的攻关工作奠定基础。