智能抛光方法去除特性及控制技术研究.pdfVIP

厦门大学硕士学位论文 摘要 摘 要 非球面光学元件可以获得高质量的图像效果和高品质的光学特性，已广泛应 用于激光聚变装置、大型天文望远镜、数码视听设备、光纤通信、医疗设备等高 技术领域的光电系统。因此光学元件的精密制造技术受到许多国家的重点关注， 抛光作为精密加工的最后一道工序，是非球面面形精度和表面质量得到保证的基 础。现阶段，在非球面抛光过程中主要采用由计算机控制的智能抛光技术。因此 加强智能抛光控制关键技术的研究，对提升非球面抛光效率和精度有着重要的作 用。 本文针对目前先进光学元件抛光技术特点，围绕提高加工精度和效率的目 标，对智能抛光控制关键技术进行研究，主要包括去除特性分析、运动控制算法 优化、工艺软件开发和抛光验证实验。 (1) 根据小磨头抛光、能动盘抛光和气囊抛光的去除机理，分别建立去除函 数的数学模型，并进行傅立叶变换，处理得到对应的修形能力曲线，分析不同抛 光方法对空间频率误差的修正能力。 (2) 建立非轴对称非球面的气囊抛光进动运动控制模型，在运动模型的基础 上提出最有效率运动控制策略，并进行运动模型仿真和控制算法的验证。 (3) 分析光栅路径和螺旋线路径的应用范围、运动特点及加工参数要求，提 出一种新的抛光路径——基于改进Prim算法的路径，并通过仿真得到路径结果。 (4) 设计并完成了智能抛光系统工艺控制软件，实现了面形数据读取及处 理、加工参数设置、抛光路径生成和机床控制文件输出的功能。 (5) 进行抛光实验，分析实验结果，验证本文优化方法的正确性。 关键词：智能抛光；去除特性；运动控制；路径规划 i 厦门大学硕士学位论文 Abstract Abstract Aspheric optical lenses with high form accuracy have been widely used in the high-techfieldssuchaslaserfusion,largeastronomicaltelescope,digitalaudiovideo equipment,medicalinstrumentandopticalfibercommunication,sincetheapplication of aspheric optical lenses can obtain high quality of graphic effects and optical properties.Forthisreason,theprecisionmanufacturingtechniquesofasphericoptical lens have been concerned by a lot of countries. And polishing as the final step of precisionmanufacturingprocedures isthebasis forobtainingfinesurfacetextureand roughness of aspheric optical lens. At present, intelligent polishing techniques controlledby computerhavebeen adoptedinopticallensespolishing. Therefore itis very necessary to strengthenthe studyofintelligentpolishing techniquesto improve polishingaccuracyandefficiency. According to the characteristic of intelligent polishing techniques, key technical research on intelligentpolishing havebeen conductedto improvepol