单晶锗光学表面数控高速抛光优化试验.pdf

第５１卷　 第７期 哈　 尔　 滨　 工　 业　 大　 学　 学　 报 Ｖｏｌ５１ Ｎｏ７ 　 　 ２０ １９年７月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＡＲＢＩＮ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｊｕｌ． ２０１９ ＤＯＩ：１０．１１９１８／ ｊ．ｉｓｓｎ．０３６７⁃６２３４．２０１８１２０７５ 　 　 　 　 　 　 单晶锗光学表面数控高速抛光优化试验 １，２ １，２ ３ 金寿平 ，付跃刚 ，王　 淇 （１． 国家科学技术奖励工作办公室 科技成果管理处，北京 １０００４５；２．长春理工大学 光电工程学院，长春 １３００２２； ３．哈尔滨工业大学 航天学院，哈尔滨 １５０００１） 摘　 要：为研究单晶锗镜片表面光洁度无法达到要求的加工技术难题，基于数控高速抛光方法，开展了聚氨酯和沥青两种抛 光模的数控高速抛光优化试验，以Ｐｒｅｓｔｏｎ理论为基础，通过不断优化工艺流程和参数，结合运动轨迹仿真和功率谱密度计算， 对比分析了两种抛光模的加工效率和表面质量控制能力． 试验结果表明：两种抛光方式均能获得较高的面形精度，聚氨酯抛 光模具有较高的加工效率，但光学表面微观形貌控制能力较差，沥青模抛光得到的表面粗糙度 ＲＭＳ 相比聚氨酯模提升近 ３ ｎｍ． 通过单晶锗光学表面数控高速抛光试验，最终优化并提出了聚氨酯初抛光与沥青精抛光相结合的方式，并进行了试验 验证． 关键词：单晶锗；数控高速抛光；表面粗糙度；面形精度；抛光效率 － － － 中图分类号：ＴＵ３７５ 文献标志码：Ａ 文章编号：０３６７ ６２３４（２０１９）０７ ００７６ ０６ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｎ ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ ｃｒｙｓｔａｌ ｇｅｒｍａｎｉｕｍ １，２ １，２ ３ ＪＩＮ Ｓｈｏｕｐｉｎｇ ，ＦＵ Ｙｕｅｇａｎｇ ，ＷＡＮＧ Ｑｉ （１． Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ，Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｆｆｉｃｅｆｏｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｗａｒｄｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４５，Ｃｈｉｎａ； ２． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｏｐｔｏ⁃Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ １３００２２，Ｃｈｉｎａ； ３． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｈａｒｂｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５０００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｒｏｂｌｅｍ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｆｉｎｉｓｈ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ ｃｒｙｓｔａｌ ｇｅｒｍａｎｉｕｍ ｌｅｎｓ ｃａｎｎｏｔ ｍｅｅｔ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｃａｒｒｉｅｓ ｏｕｔ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｈｉｇｈ⁃ｓｐｅｅｄ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ