单点金刚石飞切技术目前是大口径KDP晶体加工最有效的方法,一次加工即可形成高精度元件表面,但加工后表面存在沿进给方向的纵向纹路,该纹路对元件的光学性能存在明显的影响。文中从纵向纹路的形成机理研究出发,通过调整机床不同部件的接触刚度,使纵向条纹的频率和幅值发生变化,从而提高元件的光学性能。实验结果表明,减小机床横梁与立柱之间的接触刚度时,纵向纹路的周期约为55 mm,幅值约为40 nm,满足了该晶体元件的性能指标。

飞刀切削是一种重要的超精密加工手段,机床采用大刀盘可以飞切加工大口径平面元件,比之车削方式具有一定优势,但直径变大后,刀盘外侧在旋转时的加速度随之增大,并使刀盘产生变形,影响机床加工精度。文中通过有限元仿真,计算了某型机床上大刀盘在不同转速下的变形关系,以及这种变形对飞切加工表面的影响,并设计实验对仿真结果进行了验证。最终,针对大刀盘变形的影响原因,进行刀盘结构分析与优化,提出刀盘结构的改进方案,可以大幅度抑制刀盘变形,提高机床加工精度。