玻璃抛光 应力盘抛光技术

应力拋光盘即应力变形拋光盘,采用大尺寸刚性材料作为基盘,在周边可变压力作用下,拋 光盘的表面能随时改变成需要形状。在抛光过程中,安装于应力盘上驱动器根据计算机发出的变 形盘相对镜面位置和方向的指令,改变边缘力矩的大小,使应力盘始终与被抛光玻璃的非球面光 学表面相匹配。



应力盘抛光过程中由主轴带动被拋光的玻璃镜片转动,应力盘在磨头轴驱动下相对玻璃转 动,同时应力盘由被抛光玻璃顶点起始向玻璃边缘平移,从而使玻璃整个表面被抛光。从工艺匹 配出发原则,大尺寸应力盘必须不断地在抛光过程中任一瞬间,任一位置上能动地改变自身的表 面形状,与所在位置的离轴非球面适配,以实现计算机控制抛光。

全部抛光过程是一个闭环控制过程,首先由高精度光学面形测量仪器来测量光学玻璃元件表 面形状数据,根据面形要求确定抛光参数;由计算机模拟抛光结果,预测最终面形;如面形不符 合要求,就重新选择抛光参数,并模拟抛光结果;一直到模拟的抛光结果符合要求时,再将抛光 运动参数转化为拋光机床的控制文件,传送到抛光机床数控系统;在抛光机床数控系统控制下, 数控伺服机构驱动抛光机床各运动机构按照一定参数运行;同时应力盘系统根据要求计算并控制 自己的面形;这一个周期内抛光完成后,用面形检测仪实时检测光学玻璃零件面形,为下一个抛 光周期提供面形数据,重复上面的步骤,直至得到符合要求的光学表面。

美国亚利桑那大学Steward天文台大尺寸镜片实验室用应力盘拋光技术加工大尺寸高陡度非 球面反射镜,先后抛光了 1.8mf/1.0 VOTT主镜、3. 5m f/1. 5 SOR主镜、3. 5m f/1. 75 ARC主 镜和6.5m f/1. 25 MMT主镜,表面粗糙度达到全口径20nm。




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