影响非球面面形精度的因素分析

根据国内外非球面零件加工难的现状,其根本原因在于多数非球面光学零件很难找到可作为加工依据的准确轨迹,同时也很难找到使轨迹在加工过程中精确转移的方法.而且在加工中,保证面形精度也是最难的问题.本论文主要就非球面面形精度进行探讨.根据等距线公式建立了数学模型,得出保证加工精度时对截取参数选择的方法.     

等重叠率螺旋线的非球面抛光轨迹规划

为改善抛光轨迹以获得更好的加工精度,分析了轨迹在非球面上所产生的去除区域的覆盖情况,并提出了一种等重叠率螺旋线抛光轨迹规划方法。基于赫兹接触理论的去除区域的覆盖情况分析表明,常用的阿基米德螺旋线由于弹性接触变化和投影行距变化导致轨迹间去除区域接触变化,从而不能保证加工精度均匀一致,为此引入了重叠率的概念以量化分析该变化情况。提出的轨迹规划方法分析了重叠率的变化特点,并依据螺旋线的性质建立了螺旋线行距与非球面面形的变化关系,保证了轨迹间去除区域的稳定接触。仿真结果表明,在非球面抛光过程中应用等重叠率螺旋线轨迹,重叠率变化范围从阿基米德螺旋线轨迹的56.1%~26.2%缩小到现在方法的56.1%~55.3%,为非球面抛光的均匀性和一致性奠定了基础。     

氟化钙零件加工技术分析

氟化钙是重要的光学晶体,在现代武器装备上被广泛应用,但氟化钙零件加工中存在易解理的问题.结合氟化钙零件加工的技术资料和经验,分析了氟化钙解理的主要原因,提出了粗加工过程中采用数控车削、精加工过程中采用对零件内外进行精磨、抛光等成型方法,成功避免了氟化钙零件的解理,保证了氟化钙零件加工的尺寸精度和面形精度,在实际应用中可为氟化钙零件加工领域的一线人员提供一定帮助.     

用偏振移相共路剪切干涉仪测量光学非球面

现代光学系统中大量使用了非球面元件,光学非球面表面面形精度要求高,一般不低于λ/4(λ=0.6832μm),使得加工与检测难度极高。本文介绍了一种用于测量光学非球面透镜的偏振移相剪切干涉方法和数据处理方法,该系统具有测量精度高、调整方便、测量速度快、操作简单、对外界干扰不敏感等特点。     

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.     

轨迹成形法加工非球面光学零件新技术的研究

为了解决非球面光学零件加工难的问题,提出了一种轨迹成形法加工非球面的新原理,并对其理论、成形机理及机床结构原理进行了研究;在研制出的原理样机上验证了原理的正确性、可行性和实用性,进而说明了该技术的优点。     

小口径非球面光学模具斜轴磨削加工试验研究

小口径非球面光学模具采用超精密斜轴磨削加工避免传统直交磨削法中砂轮轴与工件发生干涉的问题.选用碳化钨和不锈钢材料作为工件,采用斜轴磨削法,对小口径非球面光学模具磨削加工进行试验研究.结果表明:碳化钨模具获得的表面粗糙度和面形精度分别为R_a1 nm和PV 182 nm,不锈钢模具获得的表面粗糙度和面形精度分别为R_a4 nm和PV 304 nm,说明碳化钨模具的磨削效果明显优于不锈钢模具,且磨削后表面质量随工件转速、砂轮转速及砂轮粒度增加而变好,随磨削深度及进给深度增加而变差.     

复杂组焊件在焊接过程中的变形问题解决方法探讨

结构复杂的焊接件零件在焊接过程中容易产生变形,导致尺寸及精度无法保证,造成在机加工过程中加工难度大,加工精度和公差很难达到图纸要求,而且当焊接件外形尺寸过大时,焊接过程中更易发生变形,影响后续的机械加工。     

考虑几何误差和跟随误差的五轴联动轨迹误差预测方法

为了准确分析五轴联动轨迹误差,从而提升零件加工效率,提出了考虑几何误差和跟随误差的五轴联动轨迹误差预测方法,在加工前或加工中预测在某选定机床上加工某轨迹的轨迹误差,提前判断选定机床是否能够满足零件轮廓误差的要求,保证零件的加工精度,提高加工效率。所提方法将位置相关的30项几何误差表征为函数,将位置无关的11项几何误差表征为常量,读取各轴指令位置序列和光栅检测位置序列,合成了包含跟随误差和41项几何误差的刀轴矢量轨迹,实现了五轴刀心位置轨迹误差及刀轴姿态轨迹误差的预测,并选用AC双转台立式五轴机床加工S形试件,对所提五轴联动轨迹误差预测方法进行实验验证。结果表明:指令轨迹和预测轨迹均呈现出S形,预测轨迹相对于指令轨迹存在一定偏差,呈现了几何误差和跟随误差的影响;实测轨迹与预测轨迹具有相同的变化趋势,两曲线均反映出部分尖峰特征,说明预测算法的正确性。     

大型旋转曲面智能精密磨削原理与系统设计

摘要： 分析了球面、非球面等大型二次旋转曲面精密磨削原理,提出了一种只需2个直线运动和1个摆动运动就可以实现球面、非球面等大型二次旋转曲面精密磨削加工的方法.在此基础上,提出了一种基于法线跟踪的面形精度在位实时检测方法,并设计了大型旋转曲面智能精密磨削系统.结果表明,采用所提出的方法能够使砂轮主轴旋转中心线与二次曲线上磨削点的法线重合,从而提高磨削精度和磨削效率.     

基于最小材料去除量的比较球面计算与仿真

基于非球面最接近球面的计算方法分析,构建成型设备与工件间坐标变换矩阵,借鉴并优化材料去除量最小原则,计算最接近球面与理论非球面间的偏离量,建立数学模型.针对典型的圆形口径和矩形口径同轴、离轴非球面元件的比较球面求解进行仿真.结果表明,所建立的数值求解模型可有效计算同轴、离轴非球面元件的比较球面使材料去除量最小,对加工实践起到指导作用.     

光学非球面的超精密加工技术及非接触检测

针对亚微米级及亚微米级以下的光学硬脆性非球面器件难加工问题,分析了光学非球面的形状精度和应用,讨论了其超精密加工原理和方法及非接触检测手段．结果表明,精密数控机床、硬脆性材料延性域加工原理和超精密检测是光学非球面超精密加工的技术保证．     

薄壁缸体零件加工工艺和夹具设计技术的研究

详细介绍了薄壁缸体零件加工工艺方法和夹具设计过程,薄壁缸体零件在加工过程中容易变形,加工精度难以保证,如果能采用合适加工工艺和夹具,完全可以解决这一问题。     

基于局部形状约束网络的人脸对齐

基于级联回归的人脸对齐方法已经取得了很大的成就,但是由于复杂的级联回归器设计、人为设计特征等局限性的影响使得人脸对齐没有找到一个性能更好的解决方案,尤其对于大姿态、大表情等条件下的人脸对齐任务.因此,为解决该问题,提出了一种新颖的人脸对齐方法——基于人脸局部形状约束.首先利用卷积神经网络初始化人脸整体形状;然后利用人脸局部区域的同质性,将人脸区域进行划分,对每一个区域定义局部形状约束;最后再由整体形状估计做为全局约束,组合各个面部局部形状约束,对整体面部特征点进行回归.实验结果表明,该方法提高了人脸对齐的精确度且速度上达到了实时.     

偏心圆弧型超越离合器工作型面设计方法及误差分析

为克服现有超越离合器工作型面加工难度大、加工成本高以及加工精度低等缺点,在分析超越离合器结构及工作条件的基础上,提出一种偏心圆弧型超越离合器工作型面的设计方法;以某家用汽车使用的对数螺线型超越离合器为例,应用提出的方法完成了该离合器偏心圆弧工作型面的设计,通过比较前后两种工作型面楔角及中心距等方面的误差,对该方法的可行性进行了验证。结果表明,该方法设计的偏心圆弧型面与原有对数螺线型面相比,误差较小,且因改进后的超越离合器工作型面采用圆弧面,加工难度大为降低、加工精度较好,从而在保证加工质量的前提下降低了加工成本。     

齿形误差测量最佳被测齿面的确定

通常,在齿轮一周任意选择几个均匀分布的齿面测量齿形,难以找出最大齿形误差,本文根据齿形误差与齿距误差的关系,提出一种新的方法,可以有效地确定齿形误差,极值的位置,准确地测出齿形误差最大值。     

车架横梁成型模具凸模型面的精密加工

应用UG CAM进行自动编程,生成机床能识别的加工代码,通过在加工中心上对工件的一次定位、夹紧并自动加工,解决了车架横梁成型模具凸模型面加工精度难以保证的问题.     

用于地面模拟平台测试光学相机的设计

航空相机检测设备在出厂前需要更高精度相机调试,设计了一种应用于航空相机检测设备-地面模拟平台调试的相机。该相机通过使用非球面镜提高相机的图像质量并减轻整体重量,要达到相同成像效果的球面镜组需要8片透镜,使用非球面镜减轻了相机的重量和体积,设计的光学系预期统焦距为80 mm,最终光学系统的MTF优于34%@91 lp/mm。投入加工并组装相机测试,测试结果表明,非球面镜片达到制造标准,相机的分辨率、成像清晰度和焦距均符合设计要求。     

非球面及非球面测量技术

为了对非球面进行行之有效的测量,从非球面的面形描述和光学特点出发,对非球面各种测量方法进行了优缺点的对比和研究,同时对目前非球面检测技术面临的问题进行了阐述,并给出了对深度非球面测量可用的方法和应当解决的问题。