超精密磨削已广泛应用于轴对称非球面光学元件及硬脆材料的加工,加工过程中砂轮的不平衡量和机床主轴引起的振动直接影响工件表面精度及粗糙度。为了适应球面工件超精密加工的要求,本文通过分析加工过程中产生的振动现象,建立磨削中振动引起工件表面轮廓误差的数学模型,研究主轴转速变化及磨削加工参数对工件表面精度的影响;通过建立工件与砂轮之间的运动关系,得出砂轮的振幅、频率及加工速度的变化对工件表面精度的影响条件。研究结果表明,选择合理的加工参数能降低工件表面波纹度,提高工件的表面精度。
轴对称非球面光学元件可以获得球面光学元件不可比拟的良好的成像质量,可提高光电系统的鉴别能力,在军用和发用光电产品中应用广泛,是光电系统中的重要零件。但由于超精密磨削加工是一个多种因素综合作用的过程,在加工过程中容易产生振动,在工件表面形成振动波纹和形状误差,从而恶化了加工质量,同时加剧了砂轮的磨损,降低了生产率。
加工中微小的振动对微米级/纳米级的工件表面质量的影响也是极大的。近年来,已开展了许多关于解决或降低振动的方法的研究,学者们试图找出各种参数或因素与加工振动的关系,并提出了相关的解决方案来提高加工精度。