基于磁流变装置的非球面光学曲面柔顺研抛技术研究

本项目是以非球面光学曲面作为研究对象，针对非球面光学曲面超精密研抛过程的柔顺控制这一核心难题展开研究的。项目将在系统深入地研究空间耦合理论的基础上，研究和建立一套新型的机电耦合系统-新型磁流变液柔顺控制装置，作为非球面光学曲面研抛加工的力伺服机构，并将该装置与数控车床相结合，研制出用于实现非球面光学曲面复合加工的混合车削-研抛伺服平台，使工件在一次装夹中完成非球面光学曲面的创成和表面的光整加工。项目创造性地将非球面光学曲面柔顺研抛加工过程中的压力伺服由传统的位置伺服控制方式转变为力矩伺服的控制方式，达到传统的力控制目的，而研抛头的位姿通过对大刚度的数控车床刀架的控制来实现，真正实现了非球面光学曲面柔顺研抛的力/位分离同步控制。项目的研究将为非球面光学曲面的高效精密及低成本的加工提供理论基础和技术，对于促进我国机床业的发展和非球面光学曲面在包括面向消费者工业的各个领域的广泛应用具有重要意义。

本项目以非球面光学曲面(抛物线曲面、椭球曲面、锥曲面、双曲线曲面等)作为研究对象，针对非球面光学曲面超精密研抛过程的柔顺控制这一核心难题展开研究。项目在系统深入地研究空间耦合理论的基础上，研究和建立了一套新型的机电耦合系统-新型磁流变液柔顺控制装置，作为非球面光学曲面研抛加工的力伺服机构，并将该装置与数控车床相结合，研制出用于实现非球面光学曲面复合加工的混合车削-研抛伺服平台，使工件在一次装夹中完成了非球面光学曲面的创成和表面的光整加工。项目创造性地将非球面光学曲面柔顺研抛加工过程中的压力伺服由传统的位置伺服控制方式转变为力矩伺服的控制方式，达到了传统的力控制目的，而研抛头的位姿通过对大刚度的数控车床刀架的控制来实现，真正实现了非球面光学曲面柔顺研抛的力-位分离同步控制。项目的研究为非球光学曲面的高效精密及低成本的加工了提供理论基础和技术装备，对于促进我省乃至我国机床业的发展和非球光学曲面在面向消费者工业的各个领域的广泛应用具有重要意义。