数控非球面超光滑抛光机床的解析式设计

摘要

针对各领域对光学元件表面粗糙度要求越来越高的现状，在现有微射流抛光技术的基础上，进行了数控光学非球面超光滑加工机床的研制工作。为了设计出最合理的机床结构，首先根据非球面光学元件表面形状特点，在建立了工件与刀具关系数学模型的基础上，分别进行了加工母线和加工导线形状的运动解析，进而进行了运动单元综合，然后完成了运动功能方案设计。随后结合原有浮法抛光机床的结构特点，确定了数控超光滑加工机床总体布局方案。最后进行了超光滑加工机床的详细结构设计，并成功研制了数控超光滑加工机床样机。该样机直线运动轴定位精度为0.008Iilrn，摆动轴定位精度为0.015rnrn，直线运动轴最低速度可达0.01m／s，电主轴最低转速可达30rpm，行程、速度和精度均能够满足直径〈200mm球面／非球面光学元件表面超光滑加工的要求。