一种超光滑表面抛光装置的研制

针对“非探针超分辨光学显微镜”对光学元件表面提出的超光滑要求,发展了一种新颖的用于超光滑表面加工的经济装置。该装置为仅用一个单轴驱动工作盘,而随动聚四氟乙烯抛光盘的拟浴式抛光系统。加工件的原子力显微镜AFM测试结果表明该装置加工出的光学表面的粗糙度可优于1nmSq值,满足纳米分辨率光学测量系统对元件的要求及探测单个细胞或微生物样本时对载片的表面要求。     

双镜非共焦环形吸收池的数值仿真与优化设计

针对双镜式非共焦环形吸收池近轴近似设计存在的误差和结构安装调试繁复的问题,在近轴分析计算各种吸收池输入输出布局参数的基础上,利用数值仿真分析得出吸收池给定设计指标控制关键参数是相对镜面倾斜角,对于半径为50mm的球面镜,其相对镜面倾斜角应小于0.1度。据此设计加工10m光程的光纤直接耦合输入输出吸收池,整个系统无任何三维支撑调整,简化了安装和调试过程。     

不锈钢电解研磨复合加工

对１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ进行了电解抛光和不织布复合加工实验，并利用正交设计方法中的极差分析法，对实验数据进行了分析，获得了最佳工艺参数，实验表明，这种加工方法可使不锈钢加工表面达到理想的粗糙度或镜面。     

宝石鑽抛光盘的研制

本文简述用于抛光宝石钻饰品的零件──抛光盘的失效分析。通过多种合金的对比实时与分析，研制出ＨＰ－８抛光盘。应用结果表明该盘具有良好的性能。     

磁流变抛光头形状对加工表面粗糙度的影响

设计了4种不同形状的抛光头,并使用自制的磁流变抛光液体在三轴数控铣床上对K9平面玻璃进行了磁流变抛光工艺试验.分析了在不同的磁场强度、磁极转速,加工间隙等多种情况下抛光头形状对加工表面粗糙度的影响.试验结果表明:槽型平面抛光头的抛光效果最好;同等条件下,在抛光头上开槽能有效地提高加工效率和加工质量.     

混粉镜面电火花加工机理

介绍了混粉镜面电火花加工的发展和应用，论述了大面积混粉电火花加工机理，分析了传统大面积电火花加工很难获得良好表面质量的原因．     

单晶碳化硅磁流变抛光工艺实验研究

针对传统光学加工中碳化硅表面质量精度低和难于加工的特点,提出用磁流变直接加工碳化硅表面的工艺流程。采用自行研制的磁流变抛光机对Φ40×2mm的6H-SiC进行了抛光实验研究。结果表明,直径为40mm的碳化硅材料圆柱体,硅面经过20min的磁流变粗抛,表面粗糙度Ra提升至5.9nm,亚表面破坏层深度降至35.764nm,经过磁流变精抛和超精抛,表面粗糙度最终提升至0.5nm,亚表面破坏层深度降至1.4893nm,表面变得非常平坦,无划痕。由此表明,所采用的工艺流程可以实现碳化硅表面的纳米级抛光和非常小的亚表面破坏层深度。     

工业机器人光学加工中边缘问题的解决方法

现代光学系统发展到了自由曲面时代,也对其加工提出了更高要求.在镜面尺寸越来越大的背景下,工业机器人被逐步利用,但加工中的“边缘问题”依旧是难点之一.以进动气囊抛光头为原型设计并制作的柔性旋转抛光轮结构简单,能方便地搭载于工业机器人上,实现镜面边缘区域的加工,解决“边缘问题”.介绍了其原理、模型以及运动方式、下压距离、实物验证三个有关实验,展示了实验结果,并得到结论:合适的控制参数为下压距离小于1.5 mm,转速小于240 r/min.     

SPDT法控制非轴对称光学镜面的加工

论述采用数控单点金铡石技术加工非轴对称光学镜面的设计与实现，介绍了该数控系统的软硬件结构及工艺参数的选择，分析了加工中的误差影响因素，实验证明，用数控ＳＰＤＴ加工非轴对称光学镜面是可行的。     

工程陶瓷镜面加工的研磨与抛光技术

应用高速研磨和抛光新技术进行工程陶瓷镜面加工，大量实验表明，将散粒磨料改为固结磨料研磨可提高生产率、降低加工成本并改善表面质量，此外，还探讨了高速抛光的机理。     

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。     

工业机器人在离轴非球面抛光中的坐标变换

提出了利用工业机器人模拟人工手修在光学器件抛光过程中的应用技术,并分析该技术的优势。在工业机器人加工过程中,对于曲面方程已知的自由曲面,要保持加工工具与被加工工件表面法线方向一直,提出了针对这种需求的空间坐标转换算法,并通过转换成机器人内部编程代码来实现。试验结果证明该算法稳定可靠,在机器人对自由曲面加工过程中保持路径上每个离散点保持工具垂直于镜面。     

数控单点金刚石切削非轴对称光学镜面

切削加工非轴对称光学镜面。方法用压电陶瓷微位移伺服刀架作执行机构,以金刚石为切削刀具,在自行设计的微机控制加工系统上进行切削加工实验。工件材料的黄铜,所加工的曲面满足光学成像系统中的像差补偿的射镜面－Ｚｅｍｉｋｅ方程。     

一种改进的非球面同轴朗奇检测法

提出一种非球镜面形的同轴朗奇检测法,该方法使用一个半透半反镜,将点光源等效地置于非球面镜顶点的曲率中心附近,利用透射液晶显示(LCD)屏生成正弦条纹,并将其作为相移装置.在测量过程中,从点光源发出的光经过半透半反镜和待测镜面反射后,再透过半透半反镜和正弦条纹,形成的变形条纹由探测器接收.基于朗奇检测的几何原理分析采集到的条纹图,得到待测镜面偏离理想面形的偏差梯度,对其积分获得镜面偏差,从而重建待测非球面镜的面形.与传统的同轴朗奇法相比,所提方法可以避免由于光两次经过正弦条纹而引入的检测误差.此外,该方法具有较好的抗噪声能力.计算机模拟验证了所提方法的可行性.     

非轴对称光学镜面的加工及其评定

利用所研制的新型微位移快速伺服刀架及单点金刚石车削技术，借助计算机直接控制，加工出了精度很高的非轴对光学镜面，即Ｚｅｒｎｉｋｅ曲面。     

电极形状对介电泳抛光影响的仿真研究

为了解决平面抛光加工中提高精度和效率的难题,根据中性微粒在非均匀电场中可以产生介电泳效应,提出了一种可以提高抛光均匀性和效率的介电泳抛光方法.讨论了介电泳理论及抛光原理,运用COMSOL软件仿真分析了不同电极的电场线分布.仿真结果表明:圆环70~90mm电极形状的电场线分布最不均匀.进行了相应电极的加工试验,试验结果表明:使用圆环70~90mm电极时材料去除率最大,达到0.573mg/min,相比传统CMP提升了19.9%.使用圆Φ60mm电极形状,工件材料去除最均匀、抛光效率最高,2.5h可以将Φ76.2mm硅片全部抛亮,比传统CMP提高了3.6倍,且最终表面粗糙度为0.97nm.在实际加工中,圆Φ60mm电极形状最适合Φ76.2mm硅片的介电泳抛光.     

非球面件数控研抛力、研抛工具位置和姿态解耦技术

为解决非球面自动研抛系统中普遍存在的研抛力-研抛工具的位置-研抛工具的姿态(以下简称力-位-姿)相互耦合问题,提出一种基于磁流变力矩伺服装置(MRT)的非球面数控研抛力-位-姿解耦技术。基于Hertz接触理论和摩擦学原理,分析研抛过程中的力-位-姿耦合机理,建立了耦合模型。阐述基于MRT的数控研抛力-位-姿解耦原理,开发相应的实验研究系统,建立系统研抛力模型。规划了研抛工具的路径。试验得到0.025 μm粗糙度的镜面表面。试验表明该技术能独立、主动、实时地控制研抛过程中的研抛力、研抛工具的位置和姿态。     

浅谈随书光盘的管理与利用——以太原市图书馆为例

介绍了随书光盘的分类以及太原市图书馆对随书光盘的加工方式,探讨了光盘在使用过程中所遇到的问题,提出了随书光盘利用和保护措施。     

磁性复合流体的深孔抛光工艺试验研究

针对深孔零件光整加工技术的难题,提出了基于针式抛光头的磁性复合流体（MCF）深孔抛光的加工方法。首先利用COMSOL Multiphysics有限元软件建立不同的永磁铁磁场组合模型,根据仿真结果设计磁场分布均匀且强度较强的针式抛光头;再建立MCF深孔抛光的磁流场耦合模型,分析MCF的流动特性;以黄铜H62的深孔零件为加...     

倒立虚像之疑

用高斯成像公式计算或作图成像法都可判定,凹球面镜对实物不会成倒立的虚像。可是当我们手揣一块凹面镜面对自己看像时,往往却看到自己倒立的虚像(由视觉经验可判断像的位置处于镜面之后,故为虚像)。这个与高斯公式或作图成像法相反的实际现象,常使一些有心观察凹面镜成像的学生和教师疑惑不解。