光学元件的超精密加工技术是一个国家的基础核心技术,对国家的军事和科研等方面都具有重要的影响。工艺抛光作为光学元件精密加工的最后一道加工工序,加工时间大概能占据整个加工时间的三分之二,直接决定了最终元件成形的加工质量,近年来得到了飞速的发展。CCOS抛光技术是基于计算机基础上控制光学元件表面成形的先进加工技术,具有运行速度快、重复效率快、精度高等优点。通过对这项技术的深入研究,发现整个工艺过程均是围绕Preston方程展开,根据离散型材料去除原理,发现求解驻留时间是整个工艺过程的关键核心,直接决定着抛光加工效率和加工后的元件面形精度。传统的求解驻留时间算法存在着病态不适定等问题,在双面抛光的工艺过程中,通过选取合适的去除函数模型对驻留时间进行计算,寻找解决这些问题的最佳求解驻留时间方法。本论文从CCOS的工作原理出发,以驻留时间求解为核心,通过行星运动模式下的双面抛光运动作为研究的数学模型,深入探究了以下四个方向的主要问题:CCOS抛光特性研究。内容涵盖CCOS加工流程、Preston假设与材料去除原理及模型分析、待加工元件的表面修形过程进行研究。去除函数的优化。从趋近因子法和分时合成法两种类型展开,分析加工路径的规划,解决了边缘效应的问题。对工件的运动特性、工艺参数和抛光效果三者之间的关系,通过MATLAB对动态轨迹的进行仿真分析,得出一组磨削轨迹均匀性和致密性最佳的工艺参数比。驻留时间的求解。以矩阵法为研究核心,选择了约束最小二乘法将面形误差均方根RMS值作为优化目标模型进行讨论,选择类迭代方法作为顺向求解驻留时间的方法,选择使用截断奇异值法(TSVD)正则化作为逆向求解的方法,设计了仿真加工实验,验证两种方法在求解驻留时间问题上的合理性。实验平台介绍和实验结果分析。对SRIM-2017超精密双面抛光机及其工艺软件进行详细介绍,选择熔融石英玻璃对其进行双面抛光实验并检验加工之后的面形误差,分析加工前后的面形精度数据,对整体抛光运动作实践性补充并验证实验设备的实用性。