数控非接触式超光滑光学元件加工机床的设计

基于数控技术,提出了一种非接触式光学元件表面超光滑液体抛光方法。通过磨头中心孔为抛光表面提供抛光液,抛光液在磨头自转的带动下与光学元件表面相互作用,实现光学元件表面材料的微量去除,利用计算机控制抛光磨头的运动轨迹完成对光学元件表面的抛光。根据上述原理,设计和研制了数控非接触表面超光滑光学元件加工机床样机,样机直线运动轴最低进给速度为0.0001m/s,定位精度为0.008mm;摆动轴最低转速为0.0028r/min,定位精度为15″。抛光实验结果表明,经过20min的超光滑加工,熔石英材质光学元件上两点的表面粗糙度R_a值分别由加工前的1.03nm和0.92nm提高到加工后的0.48nm和0.44nm,显著提高了加工精度。