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高次非球面微晶玻璃元件的抛光工艺研究

2012-07-05谢影付秀华贾宗合马放唐昊龙田野

长春理工大学学报(自然科学版) 2012年4期

谢影,付秀华,贾宗合,马放,唐昊龙,田野

(1.长春理工大学 光电工程学院,长春 130022;2.东莞光阵显示器制品有限公司,东莞 523000)

非球面加工应根据工件材料、形状、精度和口径等因素的不同,采用不同的加工方法。如对于铜、铝等软质材料,可采用单点金刚石切削进行超精密加工,对于玻璃、陶瓷等硬脆材料,则主要是通过超精密磨削、研磨和抛光进行加工[1-3]。

微晶玻璃[4]是一种新型光学材料,又称玻璃陶瓷,它具有结晶的结构,而它的结晶结构要比陶瓷细得多,这种特殊的制造工艺最后使得微晶玻璃非常均匀而且致密,整体在某一温度区域的膨胀系数达到或接近于零,故称这种玻璃是具有零膨胀系数的玻璃。它还有许多宝贵的特殊性能,如机械强度高,硬度及耐磨性高,重量轻,热稳定性好,介电常数高,在高频高温下介电损失系数小等。随着光学、光电子技术的发展,微晶玻璃已在很多领域得到了广泛的应用,如天文望远镜、激光陀螺系统中的反射镜基片等。

1 理论加工模型

光学加工的过程与机械加工相比更加复杂,影响抛光的因素很多,如压力、时间、速度、抛光液、温度等,和表面去除量有关参数之间的确定性数学关系很难确定,现在被人们普遍接受的表面材料去除的数学模型是Preston方程,为:

其中:k是与被加工材料、工艺参数等有关的系数;p是表面上某一点在t瞬时与研具间的压力;v是该点在t瞬时与研磨盘的相对运动速度;dR/dt是单位时间内材料去除量。……

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