机械工程学报

作者：郭江, 张鹏飞, 杨哲, 赵勇, 李琳光, 景召, 张蒙, 庞桂兵

单位：1. 大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室 大连 116024;2. 大连理工大学宁波研究院 宁波 315000;3. 大连工业大学机械工程与自动化学院 大连 116034

关键词：匀光元件,阵列微结构模具,非接触仿形抛光,刀纹去除,面形保持；

基金：国家自然科学基金资助项目(51975096)。

光元件具有优良的光束扩散性能，被广泛应用于投影、照明及成像系统，抛光可有效去除匀光模具表面刀纹从而提升性能，但现有的抛光方法通常难以在保持微结构面形精度的同时提升表面质量。为解决上述问题，提出了一种用于阵列微结构模具的高性能非接触仿形抛光方法，研究了加工间隙和工具转速对材料去除的影响，分析了模具表面质量及面形变化。最后，通过打光测试表征了不同加工方法与元件性能的关系。结果表明，抛光对匀光元件性能提升作用显著，提出的高性能非接触仿形抛光方法可大幅提高塑件匀光性能。抛光后，模具表面粗糙度由初始的164.2 nm Ra下降至8.1 nm Ra，形状精度误差小于0.8 μm，同时刀纹和毛刺被有效去除。塑件匀光亮度提升了40.4%，匀光均匀度提升了67.1%，塑件匀光性能显著提升。提出的非接触仿形抛光方法可以为高性能光学微结构元件的制造提供技术支撑。

来源：2024年第1期

《机械工程学报》期刊编辑部

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