悬臂式周向多自由曲面超精密加工工装卡具设计

针对周向全方位多自由曲面超精密加工过程中存在的问题,设计其专用卡具;通过模型分析,建立了确定卡具关键参数的数学公式,给出了保证多自由曲面相互位置精度的安装调试方法,为减小卡具部分的系统误差提供理论依据。     

某光学自由曲面棱镜超精密加工技术研究

与传统的球面及非球面光学元件相比,自由曲面的应用可提高系统设计自由度及成像质量,减轻系统重量,但同时对光学元件的设计、制造及检测提出了挑战。本文分析了头盔显示器中关键光学元件自由曲面棱镜的设计特点,研究了其磨削、抛光及检测工艺,经检测被加工零件性能指标满足了光学系统的设计要求。     

大型自由曲面光学器件的超精密抛光方法

旨在提高大尺寸自由曲面光学器件精密抛光技术的精度与效率.通过构建一个机器人抛光中心作为抛光平台,并在包括单位圆域、单位正方形域及自由边界域在内的平面映射域内求解旅行商问题,通过投影计算圆形度数值,进行映射区域的分类,并将所获得的平面轨迹映射到曲面上获得用于大尺寸自由度超精密光学器件的抛光路径.本文算法综合考虑到计算效率...     

Zernike自由曲面加工轨迹规划研究

Zernike自由曲面光学元件加工复杂,采用单点金刚石慢刀伺服车削方法可以实现自由曲面光学元件的高效、高精度制造。本文针对慢刀伺服车削Zernike自由曲面刀具等角度法和等弧长法两种车削轨迹划分方法进行研究,并选择等角度法轨迹划分进行车削工艺实验,获得了口径50mm的Zernike自由曲面光学元件,面形精度PV0.9506μm。     

测量臂在检测复杂自由曲面中的应用

测量臂也叫关节臂,也有人称便携式三坐标测量机,该系统是一种新型的多自由度的非笛卡儿式坐标测量系统.它将6个转动臂(在每个关节中都安装有角度编码器)和1个测头通过6个旋转关节串联,关节与关节之间由长度不同的杆件连接而成,6个角度编码器给出了各个关节的相对转动量,从而决定了测头的位置.     

慢刀伺服加工自由曲面的表面形貌预测

本文通过建立自由曲面车削加工的仿真预测模型,在加工前进行参数优选.该模型考虑了刀具几何形状、切削用量及刀具轨迹点和插补方法对加工后自由曲面的表面形貌的影响.对渐进式近视镜片光学元件进行了加工实验,实测粗糙度R_a=31nm,仿真得到粗糙度R_a=23nm.实验验证了仿真模型的有效性.     

自由曲面叶轮的四坐标数控加工研究

 针对自由曲面叶轮的四坐标加工,提出了一种刀轴矢量的确定方法。给定工作台倾斜角度和刀具后跟角,四坐标加工的刀轴矢量必然位于这两个角度确定的两个圆锥面上。通过对两个圆锥面求交并结合叶轮加工的实际特点,给出了自由曲面叶轮四坐标加工刀轴矢量的计算方法。根据得到的刀轴矢量,计算相应的侧偏角,从而可将五坐标加工的理论和方法直接应用于四坐标加工中。算例表明,该方法合理可行,能够有效提高四坐标加工效率、降低叶轮加工成本,并可推广至一般曲面的四坐标加工以及五轴四联动加工。     

大口径离轴抛物面零件超精密加工工装设计分析

针对大口径离轴抛物面零件超精密加工技术难题,开展了基于误差分析及有限元仿真的抛物面零件加工工装设计分析,对影响抛物面面形精度的因素进行分离,并通过有限元分析软件对各影响因素进行分析计算,重点分析了重力、夹紧力、离心力等因素对面形精度的影响,在此基础上确定了面板零件的总体装卡定位方案,并通过采用基准转移的方法实现了16块不同尺寸的离轴抛物面面板的定位方式统一,实现了面板快速精确定位及高效加工。     

自由曲线.曲面几何设计：Bezier曲线,曲面的计算机离散算法

引言一般地说,要显示一条曲线或曲面,总是根据已知的型值点和边界条件,采用某种样条方法来确定一个拟合函数,由它来定义一条曲线或曲面,然后取自变量的不同参数值,得到曲线或曲面上的若干离散点,然后按一定顺序将其用直线连接,当直线的长度小到一定程度,     

异形曲面电解加工进给运动分析与设计

介绍了整体构件异形曲面的特点、应用及加工现状,分析了异形曲面电解加工的展成运动方式,讨论了直纹面整体构件叶片间通道电解加工及异形曲面电解光整加工的进给运动参数设计方法。     

某高精度内缸加工工艺研究

以某高精度内缸的加工为研究对象,从工艺方案、刀具、夹具等几个方面进行了阐述。针对加工难点,通过采用合适的装夹、基准及合理的基准转换,经过验证,形成了合理的工艺流程,值得推广应用。     

自由曲面光学元件检测方法研究

本文提出了一种通过检测数据重构自由曲面进行面形误差计算的方法。首先,通过轮廓检测设备,采用回转法测量自由曲面光学元件得到测量数据,然后,利用matlab进行重构算法实现,插值计算得到面形误差。最后,通过测量标准球面,将计算结果与激光干涉仪的结果进行对比试验,面形PV值符合,验证了该方法的有效性,为以后进行自由曲面磨抛加工提供了依据。     

不锈钢镜面的游离磨粒精密加工

利用游离磨粒加工方法对马氏体平面不锈钢SUS440C试件进行精密加工.通过田口实验方法对研磨阶段的工艺参数进行了优化,涉及的工艺参数包括研磨盘转速、加工载荷和加工时间.利用优化的研磨工艺加工后试件表面粗糙度达Ra72nm.抛光过程中使用聚氨酯抛光垫和二氧化硅磨粒,经抛光后试件表面粗糙度达Ra8nm、表面呈镜面.     

一个面向5轴曲面加工的实时NURBS曲面插补器

提出了一个实时非均匀有理B样条(NURBS)曲面插补器,论述了5轴平头刀加工方法运用Taylor展开和坐标变换方法分别推导并实现了NURBS插补、刀具有效加工半径、刀具补偿以及逆运动变换等算法。与传统自由曲面加工不同的是,所提出的插补器能根据刀触点进给率而非刀位点进给率实时生成计算机数控(CNC)机床运动指令。对实例零件曲面进行演示与仿真分析结果表明该曲面插补器可以应用于5轴曲面加工中。     

YAG单晶基片的精密抛光及SPM检测

利用扫描探针显微镜(SPM)对YAG单晶基片精密加工表面进行了检测,获得了YAG单晶基片表面及表面层的基本特征,表明了SPM作为表面物理量检测是一种重要显微工具.     

精密加工中非球面工件面形精度的在机测量

用一个由恒微测力并经精确校准的气浮LVDT传感器和相应软硬件组成的测量系统对非球面加工工件表面进行在机测量。用测得的数据进行曲线拟合,并与刀具的实际编程轨迹相比较。经计算机处理后,将补偿信息反馈到数控系统,并将得到的工件面形精度测量结果以图形的方式显示在显示器上。     

在线加工用高精度二维微小角度传感器的设计

提出了一种基于内反射效应的二维微小角度传感器的设计方法。该传感器采用光学差动法,通过检测光强实现了对二维方向上微小角度的测量。研制的角度传感器俯仰角和偏转角的测量范围为±500arcsec;具有优于0.1arcsec的分辨力。     

回转复杂曲面零件在线精密测量技术

针对复杂曲面零件的面形测量难题,提出以超精密机床作为栽体,利用高精度触发式测头,采用接触式的轮廓测量方法,检测曲面零件的子午面曲线,再与理论曲线相比较得出被测零件的面形精度.测量试验分析表明:该测量方法的检测精度高,通用性强,在实际加工和检测应用中具有很高的实用价值和应用前景.     

用于SiC超光滑表面加工的大气等离子体抛光系统设计

设计了一套基于射频电容耦合放电原理的大气等离子体抛光原型装置,电容耦合等离子体炬首次被应用到了抛光系统中。针对SiC反射镜的加工实验结果表明,系统工作正常,并可以实现亚纳米级的表面粗糙度。