数控抛光技术中抛光盘的去除函数

抛光盘去除函数的确定是数控抛光技术的应用基础,以Ｐｒｅｓｔｏｎ 方程为基础,应用运动学原理推导了抛光盘在行星运动及平转动两种运动方式下的材料去除函数,并通过计算机模拟出相应的工作特性曲线。结果表明,两种运动方式下工作特性曲线均在不同程度上趋近于高斯曲线。因而行星运动及平转动都可作为抛光盘的运动方式应用在ＣＣＯＰ技术中,使加工中的面形误差得到收敛。     

大口径碳化硅反射镜数控抛光工艺北大核心CSCD

研究了针对600mm口径方形轻质碳化硅元件的数控抛光工艺过程,采用国产OP1000数控研磨抛光机床对一块600mm×480mm的方形碳化硅元件进行数控抛光加工。在经过两周的加工时间,碳化硅光学元件的通光口径均方根(RMS)值收敛到了35nm(大约为λ/18,λ=632.8nm)。在加工过程中针对大口径椭圆形碳化硅反射镜采用了合适的加工参数优化,例如在加工过程中的不同阶段选择了不同颗粒度的金刚石微粉作为特定阶段的抛光辅料以保证光学元件的表面粗糙度。对计算机控制数控加工技术的快速收敛过程也进行了阐释。     

极坐标系统下进行直角坐标扫描的离子束抛光

在离子束抛光设备研制过程中,离子源扫描运动方式的选择是很关键的,一般分为直角坐标方式扫描和极坐标方式扫描两种。根据两种扫描方式的特点,在极坐标系统下进行直角坐标扫描方式加工。该种方法采用直角坐标扫描方式下的驻留时间计算,算法相对简单。该种方法在极坐标系统下进行加工,同等情况下可加工圆形镜面的口径比直角坐标系统下更大些;而且离子源的可移动区域是一条直线,其余地方可以摆放其他设备,空间利用率较高。对这种新思路进行仿真分析,证实了其具有可行性。     

大口径光学元件磁流变加工驻留时间求解算法

为了解决大口径光学元件磁流变高精度加工问题,基于矩阵运算模型,提出了SBB(Subspace Barzilai and Borwein)最小非负二乘与自适应Tikhonov正则化相结合的驻留时间快速求解方法。同时,在一次收敛中采用双去除函数优化螺旋线轨迹下光学元件的加工,保证中心区域与全口径面形精度一致。仿真表明该算法与常用Lawson-Hanson最小非负二乘法相比,计算精度一致且求解效率大幅提高。对Φ600mm以彗差为主的光学表面模拟加工,峰谷(PV)值和均方根(RMS)值从初始的2.712λ与0.461λ中心区域全局一致收敛到0.306λ和0.0199λ(λ=632.8nm)。因此,提出的算法能够在有效保证面形收敛精度的同时快速获得稳定可靠的驻留时间分布,为磁流变抛光应用于大口径光学元件提供有力支持。     

激光冲击成形钛合金板料W形曲面的质量改进研究

实验以TA2钛合金板料作为试样,研究了激光冲击成形W形曲面的变形特点,分析了曲面底部产生微小鼓包的原因.为了改进成形面质量,提出了在板料与模具之间放置弹性垫,并对使用弹性垫的激光冲击成形W形曲面进行了数值模拟研究.结果表明,激光冲击与模具结合可以实现板料的W形曲面成形,W形面底部基本平整,但有微小鼓包;使用弹性垫可以抑制小鼓包的产生,能显著改善W形曲面的成形质量,使受冲击区域更加光滑.     

微通道板双面抛光过程材料去除特性研究

材料去除率是表征双面抛光加工效率的重要参数,也是影响工件表面质量的关键因素。基于双面抛光加工中工件运动过程的分析,通过向量法构建了工件上任一点的运动轨迹及其相对速度的数学模型。运用Preston模型,建立双面抛光过程中材料去除特性方程,并辅助计算机软件模拟了不同工艺条件下的材料去除特性。最后,通过微通道板的双面抛光实验,研究了不同工艺参数下的材料去除量,验证了理论模拟的正确性。     

透镜不胶盘单件抛光技术

本文介绍了在ＹＧ３６６高速抛光机上进行的透镜不胶盘单件抛光技术。这一新的抛光方法比弹性成盘法和刚性成盘法有许多优点：它省掉了许多辅助工序，缩短了抛光时间，所以生产周期短，效率高，成本低。同时给出了根据透镜的结构参数进行生产技术准备和评估抛光过程稳定性的公式。最后提出了进一步改进的设想。     

中间带孔的典型球面光学零件的加工

本文就中间带孔的典型球面光学零件，提出了多种加工工艺，以便根据零件的类型及大小，确定其加工工艺，从而加工出高质量的零件。     

离子束抛光硅片纳米级微观形貌的原子力显微镜研究

本文报道了用原子力显微镜（ＡＦＭ）研究多种Ａｒ￣＋离子抛光参数Ｓｉ（ｌｌｌ）表面的微观粗糙度和三维微观形貌特征，发现用离子束抛光方法可以显著地改善硅片表面的微观粗糙度，抛光效果与离子束能量、束流强度、抛光时间和束流入射角度等有关。用４００ｅＶ离子能量、１００ｍＡ束流强度、６０°入射角离子束照射２小时后再改用３５０ｅＶ、８０ｍＡ束流强度以同样入射角照射２小时的样品，在１μｍ×１μｍ范围表面微观粗糙度（ＲＭＳ）值可达到０．３ｎｍ左右。而当小入射角（＜２０°）照射时抛光效果很差，其表面明显地呈现出直径约几十到几百ｎｍ凹坑的蜂巢状形貌特征。     

非掺锑化镓抛光工艺研究

分析了非掺锑化镓单晶片的化学抛光机制和影响获得表面质量良好的非掺锑化镓单晶片的因素，得到了非掺锑化镓的抛光工艺参数。利用该工艺可以制备表面光洁、平整、无缺陷的非掺锑化镓单晶抛光片。