[发明专利]一种确定性抛光Wolter-I型光学芯轴的方法

摘要

本发明公开了一种确定性抛光Wolter‑I型光学芯轴的方法，所述方法包括如下步骤：(1)确定去除高度和弹性球体的球径；(2)确定接触区域半径并计算出接触正压力；(3)确定Preston系数；(4)计算弹性球体球心的运动轨迹和各个抛光点处的驻留时间；(5)编写数控加工程序，实现弹性球体运动轨迹的控制，并通过数控延时指令对弹性球体在抛光点处的驻留时间进行控制；(6)在弹性球体表面贴附抛光布，选择合适的抛光液按照预先计算的抛光参数进行芯轴表面抛光。本发明的抛光方法可将球形抛光工具集成到车削加工设备中，实现芯轴车削和抛光加工的一次完成，提高芯轴加工精度和加工效率。

主权项

1.一种确定性抛光Wolter‑I型光学芯轴的方法，其特征在于所述方法步骤如下：(1)采用弹性球体作为抛光工具，根据金刚石车削后芯轴表面粗糙度的检验结果确定去除高度h，参考车削加工参数和抛光后的表面粗糙度要求由以下公式确定弹性球体的球径r_q：式中：σ为抛光后芯轴表面粗糙度，ζ为最大去除材料的区域半径；(2)根据弹性球体的形变确定接触区域半径a，并通过以下公式计算出接触正压力F：式中：r_q为球体半径，μ₁为球体材料的泊松比，E₁为球体材料的弹性模量，μ₂为平面材料的泊松比，E₂为平面材料的弹性模量；(3)选择一个固定的抛光点P，在n、Y_p、F、a恒定的情况下，根据不同的抛光时间t和去除高度h由以下公式通过试验确定Preston系数K：式中，t为抛光时间，n为芯轴转速，Y_p为芯轴上P点对应的径向截面圆的半径，h(x,y)为抛光t时间后，点(x,y)处被去除的材料高度，F为接触正压力；(4)通过以下公式计算弹性球体球心的运动轨迹：式中：m为抛光点的个数，θ_i为轴对称非球面子午轮廓线上第i个抛光点对应的法线与非球面对称轴的夹角，X_i、Y_i为轴对称非球面子午轮廓线上第i个抛光点处的横纵坐标值；通过以下公式计算各个抛光点处的驻留时间t_p：(5)编写数控加工程序，实现弹性球体运动轨迹的控制，并通过数控延时指令对弹性球体在抛光点处的驻留时间t_p进行控制；(6)在弹性球体表面贴附抛光布，选择合适的抛光液按照预先计算的抛光参数进行芯轴表面抛光。