[發明專利]一種確定性拋光Wolter-I型光學芯軸的方法

有效

• 申請號: 201810134950.1
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108356608B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 孔繁星;孫濤;王騏
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

1.一種確定性拋光Wolter-I型光學芯軸的方法，其特征在于所述方法步驟如下：

(1)采用彈性球體作為拋光工具，根據金剛石車削后芯軸表面粗糙度的檢驗結果確定去除高度h，參考車削加工參數和拋光后的表面粗糙度要求由以下公式確定彈性球體的球徑r_q：

式中：σ為拋光后芯軸表面粗糙度，ζ為最大去除材料的區域半徑；

(2)根據彈性球體的形變確定接觸區域半徑a，并通過以下公式計算出接觸正壓力F：

式中：r_q為球體半徑，μ₁為球體材料的泊松比，E₁為球體材料的彈性模量，μ₂為平面材料的泊松比，E₂為平面材料的彈性模量；

(3)選擇一個固定的拋光點P，在n、Y_p、F、a恒定的情況下，根據不同的拋光時間t和去除高度h由以下公式通過試驗確定Preston系數K：

式中，t為拋光時間，n為芯軸轉速，Y_p為芯軸上P點對應的徑向截面圓的半徑，h(x,y)為拋光t時間后，點(x,y)處被去除的材料高度，F為接觸正壓力；

(4)通過以下公式計算彈性球體球心的運動軌跡：

式中：m為拋光點的個數，θ_i為軸對稱非球面子午輪廓線上第i個拋光點對應的法線與非球面對稱軸的夾角，X_i、Y_i為軸對稱非球面子午輪廓線上第i個拋光點處的橫縱坐標值；

通過以下公式計算各個拋光點處的駐留時間t_p：

(5)編寫數控加工程序，實現彈性球體運動軌跡的控制，并通過數控延時指令對彈性球體在拋光點處的駐留時間t_p進行控制；

(6)在彈性球體表面貼附拋光布，選擇合適的拋光液按照預先計算的拋光參數進行芯軸表面拋光。

2.根據權利要求1所述的確定性拋光Wolter-I型光學芯軸的方法，其特征在于所述式中：r_d為車削芯軸的刀具半徑，τ為刀具每轉進給量。

3.根據權利要求1或2所述的確定性拋光Wolter-I型光學芯軸的方法，其特征在于所述a≥ζ。

4.根據權利要求1所述的確定性拋光Wolter-I型光學芯軸的方法，其特征在于所述彈性球體選用天然橡膠作為基體材料。