曲面光學零件氣囊拋光工藝實驗研究.pdf

1、曲面光學元件在光學工程的應用中有很多優(yōu)點，可以減少光學系統(tǒng)的復雜性、尺寸以及重量。為了獲得高精密曲面光學表面，人們發(fā)明了多種拋光工藝方法。然而現(xiàn)有的拋光方法存在的缺欠，促使人們不斷探索新的加工方法。氣囊式拋光是近十幾年出現(xiàn)的一種新穎的拋光方法，該方法采用了新型的半柔性的氣囊作為拋光工具并采用“進動”的運動形式，具有高精度、高效率的加工特點，應用前景非常廣闊，值得我們深入的研究。
　　氣囊拋光工藝控制方法是獲得高精密高質(zhì)量光學表面工

2、件的關鍵。本文采用氣囊式的拋光方法，針對具有回轉對稱性質(zhì)的曲面光學元件，研究了曲面光學元件的拋光接觸區(qū)、材料去除率、表面粗糙度。
　　首先根據(jù)氣囊拋光曲面光學元件的原理，推導了曲面光學元件拋光區(qū)半徑的表達式，并對其主要影響因素進行分析，同時闡明了曲面拋光區(qū)半徑和平面拋光區(qū)半徑之間的聯(lián)系。在一系列實驗基礎上，研究了拋光工藝參數(shù)對氣囊拋光曲面光學元件和平面光學元件拋光接觸區(qū)特征影響的區(qū)別，得出了工藝參數(shù)在氣囊拋光曲面光學元件和平面光學

3、元件時取值的特點，確定了獲得有效曲面拋光區(qū)的最佳參數(shù)選取范圍。
　　其次，研究了氣囊拋光頭轉速、工件曲率半徑、氣囊壓縮量、氣囊充氣壓力以及拋光液濃度等工藝參數(shù)對曲面光學零件材料去除率的影響規(guī)律，在正交實驗及其分析的基礎上得出了工藝參數(shù)對材料去除率的影響規(guī)律，并給出了參數(shù)選取依據(jù)。
　　最后，對影響氣囊拋光光學曲面表面粗糙度的各個因素（氣囊拋光頭轉速、工件曲率半徑、氣囊壓縮量、氣囊充氣壓力以及拋光液濃度）進行了工藝實驗。通過正