超光滑表面抛光技术

超光滑表面抛光技术是超精密加工体系的一个重要组成部分，超光滑表面在国防和民用等领域都有着广泛的应用．文中介绍了超光滑表面的物理特征和应用，并根据抛光过程中工件与抛光盘之间的接触状态，将各种抛光方法分为直接接触、准接触和非接触3类，对每一种抛光方法作了总体的描述，详细地介绍了近年来发展的激光抛光技术和化学机械抛光技术及其超光滑表面抛光的加工机理，介绍了超光滑表面的测量和评价方法．     

大口径光学元件微纳加工与检测技术研究与应用

超精密金刚石砂轮磨削是大口径先进光学元件微纳加工的主要技术,是实现确定性批量加工的重要保证.以实现高精度、高效率、高自动化程度加工为目的,阐述了大口径光学元件微纳加工与检测的加工技术系统,详细分析高精度加工设备及工艺控制、大尺寸检测、加工环境监控、快速抛光、表面织构化等研究应用情况.     

应用激光光杠杆式原子力显微镜研究光学及超光滑表面微轮廓

论述了应用激光光杠杆式原子力显微镜（ＡＦＭ）研究光学和超光滑表面微轮廓的特点和优点,指出运用ＡＦＭ方法可得出干涉法等其他方法不能得出的光学表面许多信息,是测试光学和超光滑表面形貌和微轮廓的一个重析新发展。     

超精密气囊工具抛光方法的研究

针对气囊数控抛光获得高精密非球曲面零件的方法,分析了气囊抛光实验样机的结构、运动控制系统组成、柔性气囊的构成以及气囊进动运动方式和气囊抛光的加工原理.研究了气囊抛光工艺扩展可行性以及抛光过程中控制工件面形、表面质量和处理边缘效应的方法.研究表明气囊抛光工艺具有可扩展性.在试制的实验样机上进行了工艺参数综合实验,实验结果表明:利用气囊抛光方法可以加工出超精密光滑的表面,该方法是加工和制造超精密光学表面的有效方法.     

光学非球面元件机器人柔性抛光技术

计算机控制光学表面成型技术在光学元件冷加工中占据重要的地位,是对平面及非球面光学元件进行最后阶段修整抛光的必要手段.现有的计算机控制光学表面成型技术大都基于数控机床来进行.随着机器人技术的发展和广泛应用,将机器人引入到光学元件数控加工领域是一种新的有效尝试.因此,对一种基于机器人的光学非球面柔性抛光技术进行了运动学分析,并建立了控制模型,利用控制模型进行工件加工,获得了较好的加工效果.     

磁流变抛光机控制系统的研究

为实现大口径、超精密光学元件的加工,本文介绍了环带式面接触磁流变抛光机控制系统。论文通过对面接触式磁流变抛光机原理、结构、以及工艺要求进行了分析,制定出设备的控制方案。系统以PLC为核心,实现数据采集、输入输出控制、过程控制等。以触摸屏作为人机界面简单直观,整个控制系统包括运动控制系统、机构调整系统和报警系统,而且要求同时可以实现手动和自动控制。最后通过工艺实验验证了该控制系统满足工艺要求,可以加工口径为φ300mm、曲率半径R不小于30mm,rms小于1nm的光学表面。     

磁流变抛光光学非球面元件表面误差的评价

正确评价抛光后光学非球面元件表面面形的波前畸变是确保实现光学非球面元件超精密制造的关键。该文提出了结合功率谱密度法和残余误差法并考虑非球面元件表面中频误差的综合评价方法。将提出的综合评价标准应用到磁流变数控抛光过程中,进一步明确了表面残余误差与抛光工艺参数之间的关系,建立了有效消除表面残余误差的抛光工艺规范。按照这一工艺规范制造出一块抛物面光学反射镜,其面形精度达到λ/30(λ=0.6328μm),残余误差为3λ/1000。该方法可为深入开展高精度磁流变抛光技术研究提供参考。     

关于光学表面微观轮廓粗糙度标准的探讨

讨论提出了光学超光滑表面微观轮廓纳米及亚纳米计量标准问题,指出,现有的GB/T 1031-2009粗糙度数值标准不能满足光学表面微观轮廓的纳米及亚纳米计量要求。为此,建议制订新的专用的光学表面粗糙度标准,以适应现代光学快速发展的需求。     

干涉显微镜在超精密测量中的应用

介绍了干涉显微镜测量原理，仪器结构，空间分辨率和测量范围，分析了测量误差产生的原因，通过实验表明，干涉显微镜能够比较真实地反映超光表面微观形貌特征，是超光滑表面微观形貌测量的有效工具。     

快速抛光技术接触压力建模与仿真

快速抛光技术不但可提高加工速度,还能保证抛光精度,是实现超精密平面光学元件批量化加工的最有效加工方式.通过对快速抛光原理的分析,建立了工件与抛光垫之间的弹性力学模型,分析了载荷条件和边界位移条件,并以此为基础建立了工件与抛光垫的有限元模型.通过仿真分析得出了接触压力的分布情况,并通过抛光实验验证了仿真结果,为研究快速抛光技术提供了实验理论依据.