应用四轴联动磁流变机床加工曲面

• 作者: 张学军 李丽富 李龙响 王孝坤 白杨 邓伟杰 郑立功
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 光学制造 磁流变抛光 四轴联动 曲面加工 变去除函数 光栅式轨迹
• 年，卷（期）: 2015,（10）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 2819-2826
• 页数: 8页
• 分类号: TH161|TN305.2
• 字数: 3784字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20152310.2819

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80 mm、曲率半径为800 mm的BK7材料凸球面进行了修形验证实验,一次加工(5.5 min)后显示:面形误差分布峰谷值(PV)和均方根值(RMS)从117.47 nm和22.78 nm分别收敛到60.80 nm和6.28 nm.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.