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非球面碳化硅表面硅改性层的数控化学机械抛光
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:光学精密工程
  • 时间:2013.12.15
  • 页码:3015-3020
  • 分类:TG502[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
  • 作者机构:[1]中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033, [2]中国科学院大学,北京100049
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.61036015)
  • 相关项目:大口径离轴高次非球面加工和检测基础研究
作者: 张峰|
中文摘要:

以永磁型磁流变抛光机为基础,提出了在光栅式加工轨迹下结合四轴联动机床(不含抛光轮转动轴)和变去除函数实现磁流变抛光技术确定性加工曲面的方法。讨论了曲面上光栅式加工轨迹等面积规划原则和基于矩阵乘积运算的驻留时间求解算法。分析了磁流变四轴联动机床的机械补偿方式,同时以变去除函数模型为基础从算法上实现了机械的剩余补偿。应用以氧化铈为抛光粉的水基磁流液对口径为80mm、曲率半径为800mm的BK7材料凸球面进行了修形验证实验,一次加工(5.5min)后显示:面形误差分布峰谷值(PV)和均方根值(RMS)从117.47nm和22.78nm分别收敛到60.80nm和6.28nm。实验结果表明:结合四轴联动的低自由度机床和变去除函数算法补偿的磁流变加工工艺能够有效地实现球面及低陡度非球面等曲面的高效确定性加工,为磁流变抛光在光学制造中的应用提供了有力的支持。

英文摘要:

On the basis of permanent magnet Magnetorheological Finishing(MRF)machine,a magnetorheological finishing method by combining a 4-axis machine with a variable removal function was developed to figure the sphere surface in a raster path.The principle of equal area observed on the raster path and the dwell time algorithm based on matrix multiplication computation were discussed.A mechanical compensating strategy based on the 4-axis machine was analyzed,including machine compensating and algorithm compensating of the variable removal function.By using water based magnetorheological fluid with the polishing powder of cerium oxide,apolishing experiment on a convex made of BK7 material with a diameter of 80 mm and curvature radius of 800 mm was carried out.The experiments show that error values(PV and RMS)have been converged from 117.47 nm and 22.78 nm to60.80 nm and 6.28 nm respectively with just one polishing cycle(5.5min).The result demonstrates that strategy of variable removal function compensating based on the 4-axis machine can effectively figure the sphere and asphere surfaces determinately by the MRF,which reduces the cost of the MRF machine,and pushes its applications to the the usual optical shop.

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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:22699