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高陡度非球面光学元件加工技术研究

现代制造工程 2009年第7期 1-4,22页

作者：左巍辛科赵广木清华大学精密仪器与机械学系北京100084

高陡度非球面光学元件因形状特点,其毛坯成形、研磨和抛光等加工技术难度远高于传统的球面元件。其加工过程中根据不同材料和不同加工阶段分别应用化学气相沉积(CVD)精密复制方法、单点金刚石车削(DPT)、金刚石磨削、确定性微研磨(DMG)... 详细信息

高陡度非球面光学元件因形状特点,其毛坯成形、研磨和抛光等加工技术难度远高于传统的球面元件。其加工过程中根据不同材料和不同加工阶段分别应用化学气相沉积(CVD)精密复制方法、单点金刚石车削(DPT)、金刚石磨削、确定性微研磨(DMG)、磁流变抛光(MRF)和射流抛光等先进制造技术。分析高陡度非球面光学元件的形状特征,重点讨论高陡度非球面光学元件的加工技术及关键工艺,针对凹面抛光加工等技术难点做出工艺分析。

关键词：高陡度非球面磁流变抛光内凹面抛光

高陡度非球面接触式坐标拼接在位测量的仿真与实验研究

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高陡度非球面接触式坐标拼接在位测量的仿真与实验研究

作者：杨冰哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

为了适应高速飞行器的发展,平衡飞行器的空气动力学要求、隐身与光学性能之间的矛盾,保形光学元件应运而生,与传统光学零件相比,保形光学元件可以在提高其光学性能的前提下,大幅改善飞行器的空气动力学性能。因此,保形光学元件在超音速... 详细信息

为了适应高速飞行器的发展,平衡飞行器的空气动力学要求、隐身与光学性能之间的矛盾,保形光学元件应运而生,与传统光学零件相比,保形光学元件可以在提高其光学性能的前提下,大幅改善飞行器的空气动力学性能。因此,保形光学元件在超音速/高超音速航空器窗口、热像仪透镜、先进武器装备光电系统等领域都具有极其重要及广泛的应用前景。其中应用在导弹上的整流罩就是一种保形光学元件在军事领域中的重要应用。提高高陡度保形红外光学整流罩加工精度与高陡度非球面在位面形检测息息相关,因此研究如何在粗磨削、精磨削以及抛光阶段在位全口径检测高陡度非球面的面形误差具有非常重要的意义。本文从应用背景、国内外研究现状以及发展趋势等方面对高陡度非球面接触式坐标拼接在位测量技术进行了系统地阐述。利用计算机MFC编程实现对机床运动位置和传感器的输出的同步采集来提高数据采集的准确性,并建立了自动对刀程序以及基于PMAC的上位机控制软件。分析了各种测量误差,明确位姿误差对测量数据的影响,如对中误差和传感器旋转角度误差,并通过仿真分析误差具体数值对测量结果的影响。同时对传感器接触红宝石测球轮廓误差进行了标定,并对实验中的重复测量精度以及零位漂移等随机误差的影响进行分析,最后提出拼接测量原理并实验验证了高陡度非球面坐标拼接测量方法的高精度、正确性和实用性。本文结合对测量系统的坐标系变换、误差分离校正以及数据分析及处理,对传统的坐标拼接测量技术进行拓展,提出新的在位拼接检测方法。通过理论分析与实验结合,验证了本文提出的误差分离理论与拼接理论的合理性,为加工阶段的高陡度非球面在位测量提供了理论基础和实践经验。

关键词：高陡度非球面 MFC编程接触式误差分离拼接

大口径高陡度离轴非球面精磨阶段的数控加工分析

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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电子测试 2013年第4S期24卷 131-132页

作者：姚娇凤西安铁路职业技术学院陕西西安710014

在大口径高陡度离轴非球面的数控加工过程中对于高陡度离轴非球面矢高变化率的变化是通过坐标的变换来降低的;同时在数控加工过程中指明了磨头沿非球面的法线方向的具体操作方法;再修正轮廓检验结果,使其投影方向在法线上,最终达到精确... 详细信息

在大口径高陡度离轴非球面的数控加工过程中对于高陡度离轴非球面矢高变化率的变化是通过坐标的变换来降低的;同时在数控加工过程中指明了磨头沿非球面的法线方向的具体操作方法;再修正轮廓检验结果,使其投影方向在法线上,最终达到精确的数控加工。

关键词：高陡度非球面数控加工

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大口径高陡度离轴非球面精磨阶段的数控加工

电子制作 2014年第1X期22卷 216-216页

作者：周长娣江苏农林职业技术学院 211121

通常在大口径高陡度离轴非球面的数控加工过程中对于高陡度离轴非球面矢高的变化率比较高,它是通过坐标的变换来降低的,其中磨头去除特性改变以及相关的技术问题,对于这些数控加工问题,要得到相应的解决方法。因此在数控加工中要具体的... 详细信息

通常在大口径高陡度离轴非球面的数控加工过程中对于高陡度离轴非球面矢高的变化率比较高,它是通过坐标的变换来降低的,其中磨头去除特性改变以及相关的技术问题,对于这些数控加工问题,要得到相应的解决方法。因此在数控加工中要具体的步骤有:首先要通过坐标变换来降低高陡度离轴非球面的矢高变化情况;在将磨头沿着非球面的法线方向实施具体的加工方法 ;之后要对整个加工过程的轮廓进行检验,保证结果合理,并且使得在法线的方向能够投影,这就为数控的加工提供了准确性,收敛了其中的误差值。

关键词：大口径高陡度非球面数控加工

高陡度镜面干涉检测的仪器传递函数标定(特邀)

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红外与激光工程 2023年第9期52卷 39-46页

作者：蔡梦雪王孝坤张志宇李凌众王晶李文涵张学军中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 应用光学国家重点实验室吉林长春130033 中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室吉林长春130033

由于仪器传递函数(Instrument Transfer Function,ITF)能准确反映仪器在空间频率上的响应特征,被广泛应用于仪器规范之中。目前多采用刻有单一台阶特征或不同周期正弦特征的平面测试板对干涉仪的ITF进行检测。针对平面测试板无法完成高... 详细信息

由于仪器传递函数(Instrument Transfer Function,ITF)能准确反映仪器在空间频率上的响应特征,被广泛应用于仪器规范之中。目前多采用刻有单一台阶特征或不同周期正弦特征的平面测试板对干涉仪的ITF进行检测。针对平面测试板无法完成高陡度球面/非球面镜检测时ITF标定的问题,提出了根据球面台阶测试板标定高陡度镜面检测的子孔径拼接ITF的方法。通过超精密车削技术制作了球面台阶测试板,并对其进行拼接检测,根据梯度定位法和旋转矩阵完成检测孔径中台阶的定位及采样,利用傅里叶变换方法实现对台阶实测面形的功率谱密度求解,最后与理想面形功率谱密度做比获得ITF。对口径100 mm、曲率半径100 mm、带有同心圆环台阶结构的球面台阶测试板进行拼接检测以及数据分析,实验结果表明:在1 mm-1的空间频率范围内,各个子孔径对高陡度镜面的检测水平平均可达到82.72%,具有较好的检测精度,随后ITF逐渐衰减,当空间频率在1.5 mm^(-1)左右时,仅能达到40%~60%。

关键词：高陡度球面高陡度非球面仪器传递函数子孔径拼接球面台阶测试板

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内凹面磁流变槽路抛光方法的研究

光学技术 2010年第1期36卷 3-6页

作者：左巍张云辛科冯之敬赵广木清华大学精仪系北京100084

针对高陡度非球面光学元件的内凹面抛光难题,提出了一种内凹面磁流变槽路抛光方法。设计与待加工内凹面形状匹配的凸模,并在凸模上开出供磁流变液循环通过的槽路,当磁流变液经过设有磁场的区域时发生流变作用形成柔性抛光磨头对内凹面... 详细信息

针对高陡度非球面光学元件的内凹面抛光难题,提出了一种内凹面磁流变槽路抛光方法。设计与待加工内凹面形状匹配的凸模,并在凸模上开出供磁流变液循环通过的槽路,当磁流变液经过设有磁场的区域时发生流变作用形成柔性抛光磨头对内凹面产生材料去除作用。通过工件的旋转和外部磁极的移动完成对整个内凹面的抛光加工。建立了实验平台并开展了相关初步实验和分析。结果表明该方法能够适应内凹面抛光加工的需要,可获得较高表面质量,具有一定的可行性和应用潜力。

关键词：高陡度非球面长径比磁流变抛光内凹面抛光