【摘 要】
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随着经济社会的发展，光学技术对于航空航天、国防能源等领域的重要性越来越大，造成了相关领域对于非球面光学元件的大量需求。计算机光学表面成型技术(CCOS)是加工超精密光学元
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随着经济社会的发展，光学技术对于航空航天、国防能源等领域的重要性越来越大，造成了相关领域对于非球面光学元件的大量需求。计算机光学表面成型技术(CCOS)是加工超精密光学元件的主要技术手段，其中，计算机控制小磨头抛光是该技术中的一个重要分支，广泛应用于非球面元件的加工制造领域。本文以计算机控制小磨头抛光技术为主要研究对象，以优化行星结构下抛光去除函数为目标，通过理论分析、仿真处理等手段，对小磨头抛光去除函数进行详细研究。本文的主要研究内容包括：传统行星结构下小磨头抛光的研究，以Preston假设为基础，通过矢量分析建立该结构下的去除函数，并且探讨了转速比和偏心率等因素对于去除函数的影响；以趋近因子为评价指标，对去除函数进行了参数优化。环形抛光盘去除函数的研究，在行星结构基础上，对环形抛光盘进行了建模，分析该函数特性，探讨了中心孔大小对于去除函数的影响以及其对于减小中高频误差的意义；比较了传统抛光盘和环形抛光盘在均布压力下的磨损特性，指出了环形抛光盘对于减小磨损不均匀的意义。驻留时间和残余误差的研究，以离散矩阵为基础，通过脉冲迭代法和最小二乘法求解驻留时间和残余误差，比较了两种求解方法的优劣；利用脉冲迭代法作为驻留时间算法，计算了多种参数下最优化去除函数的加工误差；计算了不同进给步距和抛光盘尺寸条件下，残余误差的大小，给出了其影响规律；比较了环形抛光盘和传统抛光盘对于加工后残余误差的影响；研究了不同面形条件下，材料去除量的特征。本文对于传统小磨头抛光的技术和环形抛光盘的研究成果，对于抛光技术的研究和实践具有积极的指导作用。
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