強(qiáng)激光光學(xué)零件感應(yīng)耦合等離子體拋光系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、大口徑非球面的光學(xué)零件在慣性約束核聚變系統(tǒng)應(yīng)用非常廣泛，可以用于減小或者消除球面鏡片導(dǎo)致在光傳遞過(guò)程中產(chǎn)生彗差、球差、像散、場(chǎng)曲及畸變等。其中，在終端光學(xué)組件中，三倍頻諧波分離采用非球面楔形透鏡分離。這種楔形非球面、非軸對(duì)稱(chēng)的設(shè)計(jì)使得光學(xué)加工制造遇到很多困難。由于前道工序?yàn)槌苣ハ?，?huì)引入一定厚度的亞表面損傷層，這對(duì)后續(xù)的拋光工藝是極其不利的。楔形聚焦透鏡為熔石英材料，屬于硬脆難加工材料，采用原有的瀝青盤(pán)拋光工藝，加工效率低。而感應(yīng)耦

2、合等離子體加工方法是一種高效的加工含硅材料的方法。由于其屬于基于化學(xué)反應(yīng)的非接觸式加工方法，因此從加工機(jī)理上不會(huì)產(chǎn)生表面損傷。
　　為實(shí)現(xiàn)楔形聚焦透鏡的快速保形拋光，根據(jù)感應(yīng)耦合等離子體的特性及所加工零件的特點(diǎn)，本論文對(duì)等離子體加工裝置進(jìn)行一系列系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)工作，其中包括：機(jī)床的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析、機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)、等離子體拋光算法研究以及針對(duì)實(shí)際加工可能存在的問(wèn)題進(jìn)行工藝研究，為下一步的機(jī)床調(diào)試及實(shí)際加工打下基礎(chǔ)。
　　

3、首先，針對(duì)復(fù)雜非球光學(xué)曲面的加工，本文設(shè)計(jì)了串并混聯(lián)的五軸機(jī)械系統(tǒng)。首先對(duì)該機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)位姿逆解、工作空間等運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行研究分析，為后續(xù)的數(shù)字運(yùn)動(dòng)控制打下基礎(chǔ)。接著，對(duì)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析，為機(jī)床的制造和裝配提供基礎(chǔ)。
　　然后，為實(shí)現(xiàn)感應(yīng)耦合等離子體加工機(jī)床的數(shù)字控制，在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，需要為其設(shè)計(jì)并建立數(shù)控系統(tǒng)。首先介紹了感應(yīng)耦合等離子體機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，旨在從整體上協(xié)同把握各項(xiàng)功能，將各功能模塊分解為