大口径SiC离轴非球面的高效磨削加工

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1、第23卷第9期光学精密工程V01．23NO．92015年9月OpticsandPrecisionEngineeringSept．2015文章编号1004—924X(2015)09—2497—09大口径SiC离轴非球面的高效磨削加工殷龙海，王孝坤，李龙响，李丽富，张志宇，郑立功，张学军(1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室，吉林长春130033；2．中国科学院大学，北京1OOO49)摘要：研究了空间遥感器用大口径SiC离轴非球面的超声复合磨削加工工艺。分别对磨削原理、金刚石砂轮结合剂选择、机床选取

2、、磨削参数设定等进行了分析，并设计和规划了磨削工艺流程。基于逆向工程原理建立了高精度离轴非球面模型，创立了激光跟踪仪精磨阶段在线测量大口径离轴非球面的工艺。结合工程实践对一口径为700mm×700mm的SiC高次离轴非球面元件进行了逆向工程建模和超声磨削加工试验，并利用激光跟踪仪进行了在线检测。经过3个周期(每个周期4h)的修磨，其面形精度PV值和RMS值分别由45．986m和7．949m收敛至12．181m和2．131m；与三坐标测试结果进行对比，其PV值和RMS值的偏差分别为0．8923m和0．3128m。实验显示，提出的磨削工艺实现了

3、大口径SiC离轴非球面的快速精确磨削，其加工精度、效率以及表面质量都有了很大的提高。关键词：光学制造；SiC离轴非球面；快速磨削；超声复合磨削；在线检测中图分类号：TN305．2文献标识码：Adoi：10．3788／OPE．20152309．2497FastgrindingoflargeSiCoff-axisasphericsurfaceYINLong—hai’，WANGXiao—kun，LILong—xiang'，LILi—fu，ZHANGZhi—yu，ZHENGLi—gong，ZHANGXue—jun(1．KeyLaboratoryof

4、OpticalSystemAdvancedManufacturingTechnology，ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China；2．UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)*C0rres0gauthor，E-mail：ylh761208@163．comAbstract：Afastultrasonicgrindin

5、gforSiCoff-axislargeaspheresusedinspaceremotesensorswasresearched．Theprincipleofgrinding，theselectionofdiamondgrindingwheelbond，theselectionofmachinetool，andsettinggrindingparameterswereanalyzed，andthegrindingprocesswasdesigned．Ahighprecisemodelofoff—axisasphericsurfaceswa

6、sestablishedonthebasisoftheDrincipleofreverseengineering，andtheonlinetestingmethodinfinegrindingstateforalargeoff—axisasphericmirrorbyalasertrackerwasestablished．Combinationwithanengineeringexample，themodelofa收稿日期：2014一ll一14；修订日期：2014—12—30．基金项目：国家863高技术研究发展计划资助项目(No．O8663

7、NJ090)；国家973重点基础研究发展计划资助项目(No．2011CB0132005)；国家自然科学基金重点项目(No．61036015)；国家自然科学基金资助项目(No．51305422)2498光学精密工程第23卷largeSiCoff-axisaspherewiththeapertureof700rnm×700mmwasestablishedbythereverseengineeringprinciple，anditwasgrindedbyultrasonicmethodandmeasuredbythelasertracker．Af

8、ter3cycles(4hourspercycleofgrinding)，thePVvalue(45．986m)andRMSvalue(7．949m)ofthesurfaceer