机械工程学报

作者：赵承伟, 张文豪, 龚天诚, 张逸云, 王长涛, 罗先刚

单位：1. 中国科学院光场调控科学技术全国重点实验室 成都 610209;2. 中国科学院光电技术研究所微细加工光学技术国家重点实验室 成都 610209;3. 中国科学院大学 北京 100049

关键词：真空吸附,气道优化,有限元分析,面形测量,扭矩控制；

基金：四川省科技计划(2022YFG0001)和中国科学院青年创新促进会(202238)资助项目。

在平面光学元件加工和应用中，采用真空吸附方式进行装载，具有快速、稳定的优势，而真空吸附对平面光学元件的面形影响不可忽视。基于有限元分析方法，针对功能窗口限制、倒立装载等特殊需求，对真空吸盘气道进行优化设计，并通过实验对真空吸盘的实际效果进行分析。实验结果表明，在吸盘不锁紧状态下吸附，平面光学元件在中心Ф10 mm、Ф20 mm和Ф40 mm范围内，面形PV分别为1.2 nm、5.1 nm和20.8 nm。在此基础上，论文进一步分析了装载平台平整度、吸盘装载方式和吸盘锁紧力对吸附结果的影响，结果表明：平面光学元件吸面型随着装载平台平整度的提升而提升；装载平台平整度2 µm条件下，采用四螺钉、2.5 N·m扭矩进行边沿固定，吸附效果达到最好，在中心Ф10 mm、Ф20 mm和Ф40 mm范围内，面形PV平均值分别为7.8 nm、27.7 nm和114.2 nm，装载重复性标准差为0.93 nm、3.2 nm和10.6 nm。

来源：2024年第5期

《机械工程学报》期刊编辑部

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