光学加工中抛光垫特征对工件面形的影响分析

抛光是光学加工中获得超精密表面的主要手段。为明确抛光垫特征对平面光学元件抛光面形的影响规律,分析了抛光垫与工件之间的界面接触形式,并建立接触力学分析模型,运用有限元方法分析了工件与抛光垫之间的接触压力分布情况,获得了抛光垫厚度及表面球半径等特征对抛光压力分布的影响规律。基于理论分析结果,提出了一种新的平面抛光面形控制技术。在实验中对一块尺寸为430mm×430mm×60mm的熔石英元件进行了加工,通过将抛光垫表面修整为微凸面,同时对抛光转速比进行精确控制,实现了工件面形精度的快速收敛。