Para alcançar o polimento de alta qualidade de componentes óticos de óxido de zinco, foi realizado um estudo teórico e experimental da modelagem de polimento ultrassônico assistido por robô, construindo um sistema teórico e tecnológico para o polimento ultrassônico de óxido de zinco de alta precisão e eficiência. Em primeiro lugar, foi estabelecido um modelo de contato entre grão abrasivo e peça de trabalho no processo de polimento ultrassônico assistido por robô, e foram analisadas cinematicamente as características de trajetória tridimensional do grão abrasivo sob a ação de vibração ultrassônica. Em seguida, com base na teoria de remoção de material de Preston, foram introduzidas as componentes de pressão dinâmica e velocidade relativa geradas pela vibração ultrassônica para corrigir a função de remoção de material, construindo um modelo de remoção de material para óxido de zinco que considera os efeitos da vibração de alta frequência. Em seguida, foram realizados experimentos de polimento assistido por ultrassom estacionário para revelar a influência da pressão de pré-polimento e da velocidade de rotação do fuso na profundidade de remoção de material (Material Removal Depth, MRD) e na taxa de remoção de material (Material Removal Rate, MRR) do óxido de zinco, e foram combinados dados experimentais para verificar a precisão da aplicação da função de remoção corrigida. Por fim, com base na função de remoção corrigida e nos parâmetros do processo de polimento otimizados, foram realizados experimentos de comparação de polimento ultrassônico e não ultrassônico de óxido de zinco, e a precisão da forma e a rugosidade da superfície antes e depois do polimento foram analisadas quantitativamente com interferômetro de luz branca e perfilômetro. Os resultados mostram que, sob o polimento ultrassônico assistido por robô, os valores de precisão da forma da superfície do material PV e a rugosidade da superfície S_a são inferiores ao polimento assistido por robô não ultrassônico. Sob a influência do ultrassom, o valor S_a da rugosidade da superfície diminuiu de 2.632 nm para 1.782 nm, e o valor PV da precisão da forma da superfície diminuiu de 0.206λ (comprimento de onda de 632.8) para 0.149λ. A tecnologia de polimento ultrassônico assistido por robô é mais eficaz do que o polimento assistido por robô não ultrassônico e, através da cooperação da vibração ultrassônica e do trajeto de polimento, pode-se alcançar um processamento de alta qualidade de óxido de zinco.

Polimento por robô; Polimento assistido por ultrassom; Óxido de zinco; Função de remoção; Qualidade superficial