可调倾角非球面加工夹具仿真软件的设计

对可调倾角非球面加工夹具进行运动学分析,确定工作台转角与电机转角之间的关系,以及工件坐标系原点相对于基坐标系的位置向量.使用VC++6.0作为编程开发平台,结合开放性图形库(OpenGL)技术,将3D Studio(3DS)模型导入VC环境中,并正确地显示出模型.在此基础上对夹具的各部分进行分别的控制,进而实现可倾角夹具的仿真.此外,用Matlab进行图像处理,然后利用VC与Matlab的混合编程,在VC中调用计算结果.     

三轴可调倾角非球面加工夹具运动学分析

三轴可调倾角非球面加工夹具可以消除楔形非球面加工中由于二次装夹而造成的误差且提高加工效率.为了精确控制工作台面倾角及位姿,根据机器人学中三自由度机械手臂的分析理论,建立夹具的D-H坐标系,进行正向、反向运动学分析,求解其雅可比矩阵,给出了工作台面与各运动构件之间位置、姿态、速度的关系,并运用ADAMS分析验证相关理论分析结果,为夹具控制软件的设计提供依据.     

大口径光学元件微纳加工与检测技术研究与应用

超精密金刚石砂轮磨削是大口径先进光学元件微纳加工的主要技术,是实现确定性批量加工的重要保证.以实现高精度、高效率、高自动化程度加工为目的,阐述了大口径光学元件微纳加工与检测的加工技术系统,详细分析高精度加工设备及工艺控制、大尺寸检测、加工环境监控、快速抛光、表面织构化等研究应用情况.     

大量程高精度非球面光学元件检测平台设计

针对目前高精度,大量程的非球面检测需求,综合考虑各部件对平台精度的影响,完成了对平台的机械系统,探测系统和运动控制系统的设计.该非球面光学元件检测平台采用花岗岩框架结构,以增加整体结构的刚度,减小自身热变形引起的几何误差.系统的探测系统采用了接触/非接触式双重测量的检测方法,既提高了测量的速度,又增加了测量数据的可靠性.运动控制系统则采用运动控制卡+伺服电机的三轴联动的开放式运动控制方式,满足了高精度非球面光学元件的检测需要.     

基于高效磨削的新型柔性砂轮研究

提出一种基于高效磨削的新型免修整型柔性砂轮。采用气囊式内胎和连接式弹簧环结构减少磨削中振动影响,便于控制砂轮表面砂带的张紧力。实验表明该砂轮具有高的磨削效率和精度。     

陶瓷ＣＢＮ砂轮的修形及磨削性能

研究西洋太砂轮修整器对ＣＢＮ砂轮的修形原理,及修形后砂轮磨削特殊网的加工特性。分析实验结果得出：磨削高速钢时砂轮磨粒磨损和切悄付着,磨削软钢时砂轮表面的切屑熔着是影响ＣＢＮ砂轮寿命的主要原因。     

基于高精度非球面测量的数据采集与处理系统研究

根据高精度非球面补偿加工的要求,提出一种高精度非球面测量及数据处理系统．系统基于工控PC机和Windows98操作系统,用Visual C 作为开发工具,完成了硬件设计、数据采集、数据处理和非球面测量误差的评价．通过实验得到测量系统的随机误差,验证了系统的可靠性．     

快速抛光技术接触压力建模与仿真

快速抛光技术不但可提高加工速度,还能保证抛光精度,是实现超精密平面光学元件批量化加工的最有效加工方式.通过对快速抛光原理的分析,建立了工件与抛光垫之间的弹性力学模型,分析了载荷条件和边界位移条件,并以此为基础建立了工件与抛光垫的有限元模型.通过仿真分析得出了接触压力的分布情况,并通过抛光实验验证了仿真结果,为研究快速抛光技术提供了实验理论依据.     

非球面光学元件高速加工系统的设计与实现

针对光学非球面元件对微进给机构的高频响应特性的要求,设计了上下位机、多处理器结构的数控系统.系统使用运动控制卡实现伺服电机及直线电机的实时控制.采用多层次、模块化的思想,在Windows 2000平台下开发了高速数控活塞加工机床数控软件系统,很好地满足了非球面车削加工的要求,带有补偿加工功能,通过控制车刀的进給速度较好地保证了加工后的面形精度.同时具有功能强大、界面友好、使用方便和柔性好等特点.     

基于中凸变椭圆活塞椭圆截面车削的平滑-等时轮廓插补法

针对中凸变椭圆活塞椭圆横截面的车削成型,提出了一种等时轮廓插补法和速度平滑控制相结合的车刀轨迹优化方法.采用等时轮廓插补来控制车刀插补轨迹,提高了椭圆横截面关键点的定位精度;在此基础上,使用速度平滑控制方法来获得一个平滑的速度曲线,减少因为加速度突变带来的机械振动.实验证明,在使用平滑-等时轮廓插补方法后,机构的动态定位精度可提高到2μm.