基于变压力的CCOS光学研抛技术

在非球面及自由曲面加工中，应用最为成熟的是计算机控制光学表面成型(CCOS)技术。现有CCOS技术普遍采用恒压力研抛方法，加工过程中研抛压力保持恒压，通过控制驻留时间实现所需的去除量。本文研究了基于变压力的CCOS研抛方法，增加了调控维度，通过同时控制研抛压力和驻留时间实现所需的去除量。首先，对该方法建立了加工控制的数学模型。然后，测量分析了磨头输出力的稳定性和响应速度，去除函数的稳定性。最终，在K9材料平面镜上开展了正弦压力抛光的材料去除实验。结果表明，实测与理想正弦研抛压力周期一致，力误差标准差约为0.35 N，对去除面形PV和RMS的影响均不到9%；实际与仿真加工的面形轮廓周期一致，加工区域的面形误差在17%以内。本文实现了变压力研抛，验证了基于变压力的CCOS研抛方法在光学加工中的有效性。