石英薄板加工的数控技术

4 实验过程、结果和收敛效率

　　此元件的初抛光采用传统单轴机进行,在经过一个多月的抛光后,面型达到两次透射波前4·302λ(见图3)。由于传统加工的装夹和加工时的受力情况影响,所以使元件面型变化剧烈。用样板观察反射面型,需要数小时的时间面型才能稳定下来。而工件在传统中的装夹方式决定了它在一次加工中不方便在干涉仪上检测透射面型。因此此时传统加工方式已不能有效地加工以提高精度了。

　　在这种情况下采用了数控加工。直接以透射波前畸变为加工目标,指导加工过程。由于透射波前畸变对受力产生的面型弯曲变化不敏感,因此测量不需要很长的平衡时间,测量的可重复性也很高。

　　经过19次数控加工,面型稳定地收敛,最后达到单次透射波前畸变0·180λ(结果见图4)。每次数控加工的时间根据面型的实际情况由几十分钟到数小时不等。加工中的面型收敛情况见图5。

　　在加工过程中,通过加工参数的优化,在加工的不同时期相应地采用不同的加工参数,以便在提高效率的同时降低小磨头加工所容易引起的局部误差。实践证明加工效果较好。整个加工只用了8天的时间。

5 实验分析

　　由面型的收敛效率曲线可见,数控加工参数优化后,面型的收敛是相当稳定的,基本上不产生面型的反复跳动。数控加工基本克服了薄板由于装夹和加工时受力所带来的对面型的影响。面型收敛效率相当可观。在面型误差较大时,面型每次收敛的量也较大;在加工结果接近最终要求时,面型的收敛约为每次0·05λ。

　　在形成的最终面型上可以看出:数控加工产生的少量局部面型突变是小磨头加工的固有缺陷,在本次实验中通过参数的优化,已使这种局部面型的突变得到了很大程度的抑制。