高精度非球面制造系统控制软件的设计

根据高精度非球面制造及测量的需求,设计并实现了高精度非球面制造及测量系统的控制软件.系统基于工控PC机和Windows98操作系统,并选用Delphi6.0和VisualFortran作为开发工具.系统采用在线误差补偿加工技术,选择平面砂轮和圆弧砂轮两种加工方式,可达到加工高精度光学非球面镜的要求.

高精度非球面制造系统控制软件的设计

根据高精度非球面制造及测量的需求,设计并实现了高精度非球面制造及测量系统的控制软件。系统基于工控PC机和Windows98操作系统,并选用Delphi 6.0和Visual Fortran作为开发工具。系统采用在线误差补偿加工技术,可选择平面砂轮和圆弧砂轮两种加工方式,达到加工高精度光学非球面镜的要求。

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VisualC++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.

柔性制造系统中高精度机械臂的运动学与动力学深度分析

本文深入分析了柔性制造系统中高精度机械臂的运动学与动力学特性。在运动学方面,通过轨迹规划与优化技术,实现了机械臂的精确控制和高效运动,满足了柔性制造对高精度作业的需求。在动力学方面,探讨了机械臂的承载能力、运动速度、稳定性以及能量效率等关键指标,为机械臂的优化设计和性能提升提供了理论依据。本文的研究成果有助于推动柔性制造系统的发展,为高精度机械臂在更广泛领域的应用提供重要的参考和借鉴。

轴承转子系统快变过程振动响应的高精度频谱分析

针对高速轴承转子系统的启停过程,研究平稳和非平稳信号的高精度频谱分析方法,利用比例校正法对平稳信号频谱分析后的频率、幅值、相位进行了校正,建立一种将t时空域非平稳信号转变为t~2时空域平稳信号的方法,并基于平稳信号的比例校正法对其进行频谱分析,最后返回到t时空域获得某时刻的频域参数。仿真分析结果表明:该方法可以准确提取平稳信号的谱特征,也能较精确地提取非平稳信号特定时刻的频率、幅值和相位,提取结果精度较好,有效解决轴承转子系统快变过程的谱分析特征提取问题,为动力学特性分析提供了新思路。

高精度非扫描三维光聚焦探测系统的研究

研制了一种基于像散法的非扫描三维探测系统,该检测系统利用微光学器件产生的二维点光源阵列实现并行像散光路,实现了对测量表面的全场同步检测.通过使用像散光斑光强差动算法,有效抑制光源的噪声和漂移对测量结果的影响,可以在较大采样间距下获得较高的轴向分辨率,有效解决了测量分辨率和测量速度之间的矛盾.介绍了非扫描三维检测系统的构成和三维轮廓提取方法,并给出了初步实验结果.

大偏离量非球面加工系统的精度标定

用于红外侦察、预警相机中的非球面,当直径大于500mm时,非球面的偏离量大约为200μm以上(PV值),目前的发展趋势是非球面偏离量还会继续加大。如果从最接近球面开始修磨,则工作量较大、工作周期较长。所述加工系统基于直接成型非球面的思想进行开发,通过精度标定,借助于误差补偿手段保证了系统的加工精度,实现了非球面快速铣磨成型的目的。

高精度非球面表面测量技术研究

追求更高制造精度一直是制造业的目标,制造精度的提高不但取决于机床、刀具和数控技术,而且取决于制造系统所采用测试手段所能达到的测量精度。在诸多非球面测量方案中,接触式光栅测量技术能够达到相对较高测量精度并具有广泛的适用范围。针对该技术在两个方面提出进一步的改进:第一,把原子力显微镜和用于位移精密测量全息光栅引入非球面制造系统,取代机械测头,以便对该系统所采用测试手段进行改进,进而提高该系统测量精度:原子力显微镜的工作模式采用轻敲模式。第二,全息光栅是光栅制造的最新发展,它的各种指标参数均优于刻划光栅,全息光栅位移精密测量技术也优于传统光栅位移测量技术;为进一步提高非球面表面测量精度,采用全息光栅取代普通光栅实现位移精密测量是非常必要的。

用于微电子制造的高速高精度运动系统关键技术

从机构设计、驱动方式、控制策略以及实时监测等方面对用于微电子制造的高速高精度运动系统关键技术进行综述。提出有待深入研究的方向:1)并联机构在系统中的应用;2)解决柔性结构振动问题的控制策略;3)用于实时动态全闭环控制模式的视觉伺服技术。

高精度中小口径非球面修抛技术研究

为实现高精度中小口径非球面的加工,介绍了一种非球面修抛技术。基于Preston假设,将抛光过程描述成一个线性方程,计算得到材料的去除量与抛光时间、抛光压力和零件转速之间的函数关系。设计了整体修抛法和环带修抛法两种方法,在数控抛光的基础上,对口径为Φ117mm的凹抛物面和口径为Φ17 mm凸双曲面进行修抛,修抛后非球面的面形精度PV值为0.184μm,RMS均小于0.032μm,达到了工程化应用要求,实现了中小口径非球面的高精度加工。

高精度大口径球面干涉仪光学系统的设计探讨

试图自行设计制造价格低廉,实用性强的大口径球面干涉仪,并可推广应用于大部分科研生产单位,解决大尺寸光学零件加工中的面型测试问题。通过对平面干涉仪的各种型式的比较和选择,达到精确测量高精度大口径光学元件的目的。采用反射式平行光管式的卧式斐索干涉仪,标准镜采用非球面消色差,光学元件少,结构简单。采用共路干涉降低了外界干扰对测量的影响,同时共光路干涉也可降低干涉仪各光学元件加工面形精度的要求。

高精度非球面光学塑料透镜成型法的探索

目前非球面光学塑料透镜在各种光电仪器中的应用越来越普遍,但扩大非球面光学塑料透镜生产的最大障碍仍然是成型的精度问题.在了解传统注射成型的基础上,从光学塑料的物理特性出发,研究了它在成型过程中的精度问题,发现了光学塑料在成型时的体积可控制,从而对高精度非球面塑料透镜的两种成型方法进行了探讨.

高精度非电起爆系统在围堰爆破拆除中的应用

高精度非电起爆系统在雷管精度、起爆可靠性、爆破减震作用等方面都有很大提高。本文介绍了构皮滩水电站导流洞进口围堰爆破拆除中采用非电起爆系统的情况,证明在水电工程的某些特殊爆破部位采用高精度非电起爆系统具有一定的优势。

基于准滑动模态的动态非平衡身管高精度俯仰控制

非平衡身管俯仰系统属于典型的电液伺服系统,在路面波动条件下实现其高精度位置控制,可有效提升身管武器的远程精准打击能力。为此,分析非平衡身管俯仰工作原理及路面波动影响机制,建立各组件的数学模型并联立得到系统状态空间模型;基于准滑动模态,设计改进饱和函数的双幂次趋进律滑模控制器;最后,搭建路面波动条件下非平衡身管俯仰滑模控制仿真模型,进行仿真分析并与指数趋进律、双幂次趋进律滑模控制器的控制效果对比,验证所提方法的可行性和有效性。结果表明:所提方法具有跟踪精度高、响应时间短、抖振抑制效果好且所需能量少等优势,可满足动态非平衡身管高精度控制的需求。

机遇垂青于有准备之人——访高精度光学非球面加工技术及非球面数控加工中心项目主要完成人余景池研究员

2000年，余景池主持的“高精度光学非球面加工技术及非球面数控加工中心”项目的研究获得国家科学技术进步奖二等奖，获奖时，王大珩院士对他说：“祝贺你，你解决了我一生中的一个梦想”。1999年，苏州大学从中国科学院引进薛鸣球院士时，薛院士说，必须同时引进余景池研究员，为此，苏州大学两位当时的副校长三次到余景池家相邀。

大口径高精度超光滑非球面制备方法

本发明涉及非球面加工技术。要解决大口径高精度超光滑非球面加工非常困难，而且加工周期长、成本较高的问题。本发明在溅射功率及工作气体压强一定的条件下，首先对靶材的沉积速率进行定标，再根据球面和非球面的差异量，利用沉积速率确定出转盘公转机构的速度，通过控制球面基底上各点经过溅射靶材的公转速度，从而控制球面基底上各点在溅射镀膜区的停留时间T，在球面基底镀制出的按一定空间分布的膜层厚度，则制成所需要非球面面形。解决了传统数控和应力盘抛光等问题，提供了一种表面粗糙度低、精度高、加工周期短、成本低的大口径高精度超光滑非球面制备方法。本发明适用于大曲率半径、小偏移量和大口径的高精度超光滑非球面加工。

基于多体系统理论的非球面磨削误差模型与补偿技术

为提高大中型非球面的磨削精度,从而提高非球面的加工效率,研究轴对称非球面磨削过程的误差模型,并对误差进行补偿。运用多体系统理论,基于一阶线性模型,建立非球面磨削成形的统一误差模型,并且推导各种误差对于最终面形误差的传递函数。基于传递函数特征相似误差集中补偿的方法,将所有趋势项误差转化为砂轮对刀误差以及砂轮形状误差进行补偿,并建立实用补偿模型,从而避免求解、校正各项具体误差。试验结果表明,建立的误差模型和辨识模型正确,可以使面形误差收敛到预期范围,从而解决了轴对称非球面磨削中的精度控制问题。

轴对称非球面在位测量系统的研究

精密非球面零件是光学仪器中的关键器件之一,由于其形状复杂,精度高,采用离线测量难以保证其加工精度和加工效率。论文提出并开发了一套精密非球面零件接触式在位测量系统。通过采集测头触发时非球面零件表面的坐标数据,运用最小二乘法多项式拟合算法对误差分离后的测量数据进行拟合,然后与其设计曲面进行对比得到其面型误差。建立了在位测量系统试验平台,对轴对称非球面零件进行了单点重复测量试验,保证了系统的稳定性;对轴对称非球面零件进行了子午线测量试验,得到了其拟合方程,在此基础上对轴对称非球面零件局部进行了弓字型轨迹的在位测量试验,拟合出了其曲面形状,并与海克斯康三坐标测量机测得的结果进行了对比,二者z方向最大测量误差为0.00396mm。试验结果表明,使用该系统进行工件加工在位测量其测量精度可以满足工件加工要求,且大大降低了加工成本,提高了加工效率。

高速高精度数控系统若干控制技术的原理分析和应用进展

高速高精度数控系统的研究与开发,必须以现代制造业的发展需求为导向,综合应用机械运动学、动力学、信号检测与处理、现代机电控制等理论以及当代微电子技术的新成果、新手段,不断丰富和拓展现代数控技术的原理与设计方法,提高研究与开发水平,促进我国高性能数控系统的自主创新能力。

一种基于自动对焦的非球面测量系统

影响高精度非球面磨削加工精度的不仅是机床、刀具和数控技术等参数 ,而且取决于制造系统所采用的测试手段和所能达到的测量精度。针对非球面制造系统的测量特点 ,将光栅测量技术和光学显微镜自动对焦技术引入环节 ,进而提高对非球面工件的测量精度 ,解决了制约非球面加工精度提高的测量问题。