【摘要】：大口徑非球面元件具有無(wú)中心遮攔、可改善像質(zhì)且簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn),已成為空間相機(jī)、極紫外光刻機(jī)、超高功率激光裝置等光學(xué)系統(tǒng)的關(guān)鍵元件。這些光學(xué)系統(tǒng)對(duì)元件的表面質(zhì)量和制造效率均提出了遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越于古典光學(xué)系統(tǒng)的要求。在這種情況下,基于計(jì)算機(jī)控制光學(xué)表面成形原理的各種子口徑拋光技術(shù)得到很好的發(fā)展,包括小工具數(shù)控拋光技術(shù)、氣囊拋光技術(shù)、磁流變拋光技術(shù)、離子束拋光技術(shù)等,用以綜合地解決大口徑非球面光學(xué)元件的制造精度與效率問(wèn)題。理想的子口徑拋光去除模型基于線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng),即子口徑拋光過(guò)程是線(xiàn)性的、不隨時(shí)空變化而變化的過(guò)程。但是,在實(shí)際拋光過(guò)程中去除函數(shù)是不穩(wěn)定的。去除函數(shù)不穩(wěn)定將直接影響實(shí)測(cè)加工面形與工藝軟件預(yù)測(cè)面形的符合度,導(dǎo)致面形出現(xiàn)反復(fù),表面質(zhì)量難以控制,降低整體加工效率。因此,有必要開(kāi)展去除穩(wěn)定性研究,理清影響去除穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素,并探索相關(guān)控制措施,為提高子口徑拋光工藝可靠性提供基礎(chǔ)支撐。針對(duì)大口徑非球面光學(xué)元件制造過(guò)程中去除函數(shù)畸變的問(wèn)題,本論文采用理論分析、仿真驗(yàn)證、工藝研究及加工實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式進(jìn)行研究。以子口徑拋光去除理論研究為基礎(chǔ),開(kāi)展去除函數(shù)畸變與抑制技術(shù)研究,本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)結(jié)合當(dāng)前大口徑非球面制造流程,提出針對(duì)該流程中子口徑拋光去除穩(wěn)定性控制中存在的關(guān)鍵問(wèn)題。針對(duì)流程中子口徑拋光技術(shù)去除函數(shù)畸變的問(wèn)題,開(kāi)展子口徑拋光技術(shù)加工大口徑非球面光學(xué)元件的通用基礎(chǔ)理論研究,建立考慮去除函數(shù)畸變的動(dòng)態(tài)材料去除理論和相應(yīng)算法,為實(shí)現(xiàn)非球面誤差確定性去除奠定理論基礎(chǔ);(2)為解決工具磨損導(dǎo)致去除函數(shù)不穩(wěn)定的問(wèn)題,研究工具磨損對(duì)去除函數(shù)的影響規(guī)律,進(jìn)而建立“工具形貌-拋光力-去除特性”傳遞關(guān)系;提出基于修整的工具磨損后處理方法,以此恢復(fù)工具性能進(jìn)而抑制拋光工具去除特性的時(shí)變性,使其在允許的范圍內(nèi)波動(dòng),提升工件的材料去除穩(wěn)定性。(3)為解決因非球面曲率變化導(dǎo)致去除函數(shù)畸變的問(wèn)題,建立與曲率相關(guān)的動(dòng)態(tài)去除函數(shù)模型,以實(shí)現(xiàn)非球面不同加工點(diǎn)的去除函數(shù)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。基于非球面去除函數(shù)畸變規(guī)律,提出抑制非球面去除函數(shù)空間畸變工藝策略,提升非球面加工確定性。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TH74

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2676063