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被动半刚性磨盘在平滑中频误差中的应用

强激光与粒子束 2010年第2期22卷 319-322页

作者：汉语伍凡万勇建房凯中国科学院光电技术研究所成都610209 中国科学院研究生院北京100039

介绍了一种去除中频误差的有效工具被动半刚性磨盘。被动半刚性磨盘由刚性基底、变形层、薄板层以及抛光层组成。这种特殊的夹层式结构使磨盘在平滑过程中具有高通滤波特性,因而能够有效去除中频误差。基于弹性力学和滤波器理论,分析了... 详细信息

介绍了一种去除中频误差的有效工具被动半刚性磨盘。被动半刚性磨盘由刚性基底、变形层、薄板层以及抛光层组成。这种特殊的夹层式结构使磨盘在平滑过程中具有高通滤波特性,因而能够有效去除中频误差。基于弹性力学和滤波器理论,分析了被动半钢性磨盘的平滑机理,讨论了磨盘基本参数和误差频率之间的相互关系。以一块表面具有明显中频误差的抛物面镜为实验件,对被动半刚性磨盘的平滑能力进行验证,经过2个周期(共计75 min)的平滑后,中频误差得到了有效抑制。

关键词：光学加工被动半刚性磨盘应力分析中频误差非球面

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基于空间相干性控制的环形光源技术

强激光与粒子束 2011年第12期23卷 3245-3249页

作者：徐燕万勇建吴永前中国科学院光电技术研究所成都610209 中国科学院研究生院北京100039

提出了一种利用二元相位光栅产生环形光源的新方法,并且可以实现环形光源的环半径和环厚度连续或固定可调。阐述了环形光源抑制相干噪声的原理,推导了环形光源半径及干涉腔长度与条纹对比度之间的关系。实验表明:环形光源能保持干涉条... 详细信息

提出了一种利用二元相位光栅产生环形光源的新方法,并且可以实现环形光源的环半径和环厚度连续或固定可调。阐述了环形光源抑制相干噪声的原理,推导了环形光源半径及干涉腔长度与条纹对比度之间的关系。实验表明:环形光源能保持干涉条纹对比度,同时有效抑制相干噪声,环形光源模式系统的本征噪声峰谷值小于点光源模式,且没有明显"牛顿环"噪声,测量重复性和测量精度都高于点光源模式,从而提高了测量精度。

关键词：环形光源相干噪声二元光栅测量重复性

冲击角度对射流抛光中材料去除面形的影响分析

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光学学报 2010年第2期30卷 513-517页

作者：施春燕袁家虎伍凡万勇建中国科学院光电技术研究所四川成都610209 中国科学院研究生院北京100049

冲击角度会影响冲击射流的动力特性,对射流抛光的材料去除面形和去除量大小有重要的影响。利用计算流体动力学理论进行了冲击角度对射流抛光中材料磨蚀的影响的仿真和实验研究,分析了冲击角度对冲击射流特性的影响,结合实验研究,基于射... 详细信息

冲击角度会影响冲击射流的动力特性,对射流抛光的材料去除面形和去除量大小有重要的影响。利用计算流体动力学理论进行了冲击角度对射流抛光中材料磨蚀的影响的仿真和实验研究,分析了冲击角度对冲击射流特性的影响,结合实验研究,基于射流厚度、壁面速度和压力等几个方面分析了冲击角度对材料去除面形的影响,得到了材料去除分布与冲击角度的去除模型的关系描述公式,其材料去除面形分布与实际抛光面形能很好的符合。

关键词：光学加工射流抛光冲击角度材料去除

运动轨迹对抛光误差的影响分析和轨迹优化研究

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光学学报 2011年第8期31卷 252-256页

作者：施春燕袁家虎伍凡万勇建中国科学院光电技术研究所四川成都610209 中国科学院研究生院北京100049

针对现有光学加工抛光头运动方式由于光栅形或螺旋形等对称扫描方式带来的运动轨迹间的迭代误差,提出随机轨迹抛光运动方式。随机轨迹方法通过随机轨迹算法随机生成镜面离散点的抛光顺序和抛光轨迹,采用随机轨迹驻留时间补偿方法控制镜... 详细信息

针对现有光学加工抛光头运动方式由于光栅形或螺旋形等对称扫描方式带来的运动轨迹间的迭代误差,提出随机轨迹抛光运动方式。随机轨迹方法通过随机轨迹算法随机生成镜面离散点的抛光顺序和抛光轨迹,采用随机轨迹驻留时间补偿方法控制镜面离散点的驻留时间,对各个点进行相应大小的材料去除。实验结果显示,随机轨迹方法产生的抛光运动轨迹表现为混乱分布,从而把运动轨迹间的迭代误差均匀分布在整个镜面上,与规则运动轨迹方式相比降低了轨迹误差分布。

关键词：光学加工射流抛光运动轨迹抛光误差随机轨迹

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基于弹性力学的应力加工方法有限元分析

强激光与粒子束 2010年第2期22卷 361-364页

作者：孙天祥杨力吴永前雷柏平万勇建中国科学院光电技术研究所成都610209 中国科学院研究生院北京100039

基于弹性力学理论,对应力加工方法的原理、算法及玻璃薄板对复杂面型的模拟进行了研究。在球面镜周边分布力和力矩的状态下对球面变形为轴对称非球面进行了分析,以抛物面镜为例,采用有限元法对玻璃薄板周边施加均布弯矩后产生的变形量... 详细信息

基于弹性力学理论,对应力加工方法的原理、算法及玻璃薄板对复杂面型的模拟进行了研究。在球面镜周边分布力和力矩的状态下对球面变形为轴对称非球面进行了分析,以抛物面镜为例,采用有限元法对玻璃薄板周边施加均布弯矩后产生的变形量和最大应力进行了模拟、分析和仿真计算,得出的仿真结果与球面和抛物面之间的理想变形量进行比较,验证了基于弹性力学的应力加工方法加工旋转对称非球面理论的正确性。

关键词：光学加工应力加工方法弹性力学抛物面有限元法

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大型非球面主镜细磨中的一种在线检测技术

光电工程 2005年第1期32卷 1-4页

作者：万勇建范斌袁家虎杨力郑耀曾志革中国科学院光电技术研究所

提出了一种在大型非球面镜细磨加工阶段使用的低成本在线检测技术。该技术将高精度测长装置集成在普通数控加工机床上,构成在线测量系统。通过测量工件面形上的各点空间坐标,并将测量数据经过坐标变换、误差补偿等处理,实现在线面形测... 详细信息

提出了一种在大型非球面镜细磨加工阶段使用的低成本在线检测技术。该技术将高精度测长装置集成在普通数控加工机床上,构成在线测量系统。通过测量工件面形上的各点空间坐标,并将测量数据经过坐标变换、误差补偿等处理,实现在线面形测量。与 Leize 三坐标测量机对比测量同一个面形,二者的测量结果误差 P-V为 4.0ìm,RMS 为 0.8ìm。在普通数控细磨机床上实现了在线面形测量且测量精度优于 5ìm。利用此系统,实现了细磨加工过程的镜面面形在线检测。

关键词：在线检测细磨非球面镜数控机床

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光学加工中边缘问题的数控处理方法

红外与激光工程 2007年第1期36卷 92-96页

作者：万勇建袁家虎范斌杨力中国科学院光电技术研究所四川成都610209

光学加工中边缘问题很难处理,数控加工也是如此。计算机数控能动盘光学加工技术具有高加工效率和抑制中高频能力,而小磨头光学加工技术则有很强的局部误差修正能力。介绍了将这两种数控光学加工技术处理大口径非球面镜面边缘区域误差修... 详细信息

光学加工中边缘问题很难处理,数控加工也是如此。计算机数控能动盘光学加工技术具有高加工效率和抑制中高频能力,而小磨头光学加工技术则有很强的局部误差修正能力。介绍了将这两种数控光学加工技术处理大口径非球面镜面边缘区域误差修正的加工模型算法,并进一步结合二者特点提出大口径边缘加工组合工艺方法。首先使用能动盘加工技术初步磨削工件边缘,接着用小磨头技术进行局部修磨,再使用能动磨盘技术进行表面平滑。这种加工策略能够有效地实现工件边缘区域的定量磨削去除加工。对圆对称工件的细磨试验证明了这一点。

关键词：边缘效应能动磨盘小磨头加工光学加工

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基于驻留时间补偿的抛光误差控制方法

强激光与粒子束 2011年第1期23卷 97-100页

作者：万勇建施春燕袁家虎伍凡中国科学院光电技术研究所成都610209

针对计算机控制光学表面成形中光学表面存在中高频误差的问题,提出了一种基于驻留时间补偿的有效控制方法。分析了抛光误差的形成机理和影响因素,对系统的误差影响因素进行分类和定量描述,构建了抛光过程中磨损影响因子、浓度变化影响... 详细信息

针对计算机控制光学表面成形中光学表面存在中高频误差的问题,提出了一种基于驻留时间补偿的有效控制方法。分析了抛光误差的形成机理和影响因素,对系统的误差影响因素进行分类和定量描述,构建了抛光过程中磨损影响因子、浓度变化影响因子和系统影响因子。基于各影响因素的影响因子对抛光驻留时间的求解函数进行了修正,提出采用离散最小二乘法对修正的函数求解驻留时间。研究表明:这种补偿方法能提高计算机控制光学表面成形技术中加工模型的精度,减小光学表面的残余误差。

关键词：误差控制光学表面成形去除函数驻留时间中高频误差

一种评价CCOS抛光工艺误差抑制能力的方法

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光子学报 2014年第7期43卷 184-187页

作者：王佳范斌万勇建施春燕卓彬中国科学院光电技术研究所成都610209 中国科学院大学北京100049

结合光学加工中材料去除的卷积模型和功率谱密度函数,建立了描述CCOS抛光工艺抑制不同频段误差能力的数学模型——平滑谱函数.利用Rigid Conformal磨盘抛光620mm口径微晶平面玻璃,通过计算平滑谱函数曲线,将CCOS抛光工艺抑制不同频段误... 详细信息

结合光学加工中材料去除的卷积模型和功率谱密度函数,建立了描述CCOS抛光工艺抑制不同频段误差能力的数学模型——平滑谱函数.利用Rigid Conformal磨盘抛光620mm口径微晶平面玻璃,通过计算平滑谱函数曲线,将CCOS抛光工艺抑制不同频段误差的能力表示为归一化且无量纲的频谱曲线.计算结果表明平滑谱函数曲线能以数值大小评价CCOS抛光工艺对不同频率误差的抑制能力.

关键词：光学加工平滑谱函数功率谱密度中高频误差卷积模型