轴对称非球面加工误差分离及补偿技术

分析轴对称非球面磨削加工中砂轮尺寸精度和形状精度等因素对加工工件精度的影响,提出适用于非球面 加工的工件表面误差多参数分步分离的数学模型。新方法解决了原有加工存在的系统误差分离不彻底、补偿加工 所需要的各项参数难确定等问题。试验结果表明:该数学模型更接近于理论计算轨迹,可以有效地减小加工误差, 进一步提高工件的加工精度。

大型光学非球面超精密磨削的几何模型研究

大型光学非球面元件的特殊优越性使其在现代光学系统中是不可替代的 ,实现高效率、更经济的生产以满足对其数量与质量的迫切要求是光学元件的制造面临的一大难题。二轴联动的超精密数控机床是用来加工轴对称非球面光学元件的 ,若在工件主轴上安装可以精确给出旋转角度的码盘 ,并使用金刚石砂轮就可以用来进行非轴对称非球面的超精密磨削加工。在对轴对称与非轴对称两种不同非球面的曲率分析基础上 ,给出了两种曲面加工相应的几何模型。通过计算机仿真验证了该加工方法的简便与可靠性。对二轴联动的超精密数控机床的技术改造可以实现三维加工 ,为提高效率。

非轴对称非球面平行磨削误差补偿技术研究

针对非轴对称非球面的成形加工法柔性不足及球形砂轮加工法对工具和机械的要求太高的缺点,提出采用普通圆弧金刚石砂轮加工的平行磨削法。对于新方法加工中存在的加工误差问题,提出在非轴对称非球面加工中使用带倾角圆弧修整器及对主轴半径和副轴半径误差采用离线补偿的加工技术。通过理论分析和试验表明此方法可达到提高非轴对称非球面的加工精度的效果。

轴对称非球面加工进给速度控制技术研究

本文根据轴对称非球面的加工误差特性 ,通过分析轴对称非球面磨削加工中砂轮磨削线速度、进给速度对加工精度影响的条件 ,提出控制砂轮进给速度使轴对称非球面工件各点磨削量均匀的方法。该技术避免了传统加工方法中原理上固有的磨削量差异缺陷 ,提高了系统的加工精度。研究结果表明 :进给速度控制方法针对轴对称非球面加工中常用的平面砂轮、圆弧砂轮、球面砂轮 ,均得到了良好的控制效果 ;采用新方法的数学模型更接近于理论计算轨迹 ,可以进一步提高工件的加工精度 ;新方法进给速度由外沿加工至中心部分 ,进给速度逐渐加快 ;并且变化率也逐渐增大。

基于轴对称非球面元件的加工模型研究

轴对称非球面元件具有优良的光学性能,在现代光学系统中的应用占有越来越大的比例,对其加工质量和加工精度的高要求给光学元器件的制造业带来更大的挑战。针对轴对称非球面的精密磨削加工系统中的金刚石砂轮加工要求,提出了合理的原理方案,给出了合适的加工模型,为平面砂轮加工非球面元件提供了可行的技术方案。