一种光机一体化平面反射镜结构设计及应用分析

为满足空间光学系统高成像质量、高稳定性和高杂散光抑制效果的需求,文章从选材、选型及仿真设计等方面开展研究,提出了一种新型光机一体化反射镜无框结构优化方案。方案的光学镜面通过钛合金表面烧结玻璃技术实现16∶1的镜坯光学面本体径厚比,加工难度与成本显著低于碳化硅与铍反射镜。经静应力与模态分析:反射镜结构稳定,重力及安装应力对镜面面形的影响可忽略不计,样件实测面形误差峰谷值<0.65λ,均方根值<0.12λ(λ=632.8nm),通过了相关环境性试验验证;经系统建模及杂散光分析:敏感角度斜入射视场光通量透过率可降低至传统光机分离设计的5~20%左右。设计方案已经成功在轨应用,为星载光学成像高光学稳定性与高杂散光抑制需求的实现提供了一种可借鉴的技术手段。

基于光控监控厚度的胶合棱镜滤光膜系制备技术

胶合滤光棱镜主要是用来让不同波段的光谱或透射或反射以达到在一系列波段中选取所需要辐射波段的目的,其在两光路及以上的综合光电系统改善像质方面应用广泛,但是实际工艺加工中对于大陡度的胶合滤光棱镜膜系由于膜层厚度误差累积效应,经常在陡度附近透射波段出现“塌峰”现象,严重影响胶合滤光棱镜的实际光谱性能。阐述了光学薄膜透射率控制膜层厚度停止点的原理、镀膜机直接光控结构、胶合棱镜与光控片监控波长换算公式,并利用ARES1350镀膜机直接光控系统光控片监控胶合棱镜滤光膜系,提高了膜层厚度的控制精度,修正了膜层厚度的误差累计,达到了所制备膜系在790~825 nm, Ravg≥95%,895~935 nm, Tavg≥95%的滤光技术指标要求,膜层质量满足JB/T 8226.8—1999检测标准,为该类大陡度胶合滤光棱镜陡度附近透射率的控制提供了新的工艺方法。

FANUC数控系统机床一键回参考点的方法

介绍了FANUC系统一键回参考点的方法,利用PMC参数,设置各轴回参考点的顺序,先回乙轴则避免了回参考点时刀具与工件相撞,提高了安全性,也方便了操作。

基于Jacobian+RBF的3-PTT并联机构末端精确控制方法

为降低并联机构机械误差测量和补偿的难度,实现机构末端的精确控制,本文提出一种基于Jacobian和RBF神经网络相结合的末端误差补偿方法。以一种3-PTT并联机构为研究对象,分析机构正、逆运动学,验证数学模型的正确性。根据运动学模型解算Jacobian,分析机构约束奇异和运动奇异。为验证机构末端误差补偿方法的有效性,设置两种实验条件,分别为是否有丝杠的回程误差补偿和末端受不同负载,并通过激光跟踪仪测定末端位置。实验结果表明,使用本文的误差补偿方法后,机构末端轴向(x轴)、径向(y轴)位置误差均降低90%以上,竖直方向(z轴)位置误差均降低80%以上,证明了本文方法的有效性。

光电产品典型零件失效案例分析

光电产品机械零件失效的主要原因包括设计、材料、工艺及装配等几个方面。本文选取光电产品机械零件失效的2个典型案例,从失效的形式、原因及纠正措施等方面进行分析,从而达到了预防同类零件在使用过程中失效的目的。

军用光电产品数字化装配车间流水线建设构想

随着信息技术、自动化技术、现代管理技术与先进制造技术的不断丰富与完善,军用光电产品数字化装配车间流水线建设已迫在眉睫。通过分析兵器光电行业多品种、小批量、科研与生产交叉等特点,提出数字化装配车间实现三维模拟、仿真、测试与评估虚拟网络化;制造手段、检试设备高度智能化;仓储、物流、生产管理信息化;光电装调流水线作业自动程序化的建设构想,最终达到缩短研制生产周期,降低制造成本,提高武器装备性能与可靠性,变"作坊式"装配为"流水线"作业,从根本上增强企业核心竞争力的目的。

基于24Model-D-ISM的高校实验室安全管理影响因素研究

该文将事故致因“2-4”模型(24Model)与决策实验室分析法(DEMATEL)和解释结构模型法(ISM)集成,构建了高校实验室24Model-D-ISM模型。使用该模型对100起高校实验室安全事故分析,首先识别事故原因得到不安全动作与不安全物态因素,然后用24Model方法对典型事故进行深层次分析得到组织层面致因因素,基于此构建了包含4个一级指标和16个二级指标的高校实验室安全管理指标体系,最后用DEMATEL-ISM方法建立递阶结构模型对因素间关系进行分析,结果表明安全管理监管与责任体系缺失是导致事故发生的整体性根源原因。分析结果验证了24Model-D-ISM模型在高校实验室安全管理影响因素识别与分析中的有效性,该模型可为高校实验室安全管理体系的改进提供支持。

高精度环形薄壁空心轴加工工艺技术

在光电武器装备领域,对于武器装备结构轻量化、小型化要求越来越高,薄壁类零件被广泛应用于其中。环形薄壁空心轴作为主要零件之一,其结构复杂,尺寸精度高,且具有壁薄、刚度低、易变形、材料去除量大等特点,造成零件在加工过程中装夹、切削时易产生形变。通过对环形薄壁空心轴的结构工艺性进行分析,从加工方案、装夹方式、切削参数、刀具刚性等方面进行剖析,制定详细的工艺方案,采用合理的装夹方式,设计专用刀具,选择合适的切削参数,解决了零件加工中刀具干涉、装夹变形、切削变形、切削振颤等问题,有效解决了该类零件加工窄口和难点,提高了零件加工效率,保证了零件加工质量,为该类零件的生产提供了一种行之有效的加工方法。

斜面和自由面的高效加工方法

随着转产产品增多及新型光电装备领域的开拓,越来越多的零部件具有斜面和自由面。应用UG软件在五轴加工中心采用球头铣刀对斜面和自由面进行铣削加工,加工效率低,加工后需要花大量时间精饰外观,制造成本高,劳动强度大,生产周期长,而且表面完整性的实施过程难度大。本文运用hyperMILL软件在五轴加工中心上应用锥桶铣刀对陡峭面和自由面进行铣削加工,结果表明,这种方法加工效率高,能够得到良好的加工精度和表面质量。

大尺寸高精度直角棱镜工艺技术

随着光学棱镜制造水平的不断提升,越来越多的秒级精度立方体胶合棱镜、直角棱镜应用在光学系统中。介绍立方体胶合棱镜光学零件(见图1),该胶合棱镜的外形尺寸为54×54×54mm,胶合图纸要求双像差S≤10″,要实现该胶合棱镜双像差技术要求,需要将单件直角棱镜的第一、第二平行差控制在5″以内。通过相关工艺控制方法、分离器抛光精密加工技术的应用,有效地保证了零件的加工精度和生产效率。

轻量化碳化硅反射镜古典光学加工研究

介绍了一类轻量化碳化硅反射镜的古典光学加工方法。其中精磨阶段,应用金刚砂和碳化硼分别对镜体进行了精磨试验。结果表明,在相同精磨时间下,碳化硼散粒磨料(240#)的磨削量至少比金刚砂散粒磨料大0.01 mm,切削效果明显优于金刚砂散粒磨料,并形成载荷50 N,主轴转速45 r/min的精磨最佳工艺参数;抛光阶段,以柏油抛光模为基底,分别使用氧化铈抛光液和钻石液对镜体进行抛光,结果表明钻石液可有效改善零件的面形和表面质量,并形成载荷为30 N,主轴转速为60 r/min的抛光最佳工艺参数。分别使用W1和W0.3两种粒度的钻石液对镜体抛光,可使镜体面形最佳达到低光圈3道,表面光洁度良好,无明显路子与亮点。由于镜体结构的特殊性导致其抛光难度较大,继续应用环形抛光机对镜体进行无应力抛光,修改镜体局部不规则度,最终零件不规则度可满足1道光圈。

高级次通带滤光膜设计与制备技术

滤光膜主要是用来选取所需要辐射波段的光学零件,可以应用在可见、微光、近红外、短波红外、中远红外等光电系统中,起到波段分离、干扰抑制、色差补偿等关键作用。因此,在白光成像、微光夜视、激光测距、激光制导、红外探测等具备多项功能的军用光电装备中得到了广泛的应用。从对称膜系结构的矩阵计算公式出发,阐述了高级次截止带的产生与消除条件,通过膜系结构中匹配膜料系数,设计了2种高级次截止带消除的滤光膜系结构,比较2种膜系的工艺容差,选择最优滤光膜系结构进行了真空镀膜工艺制备,指出了制备过程中被抑制的高级次截止带会再次出现是由于匹配系数失配及修正匹配系数对策。同时,利用APS离子源辅助镀膜技术,提升了薄膜的成膜质量,达到了所制备膜系在胶合棱镜45°倾斜测试下450~650 nm, Tave≥90%,1 570 nm±10 nm, Rave≥95%的滤光要求,膜层质量满足JB/T 8226.8—1999检测标准。

某稳定跟踪平台测试系统的设计

稳定跟踪平台测试系统主要用于测试和评估稳定跟踪平台的性能指标。以某型号武器系统为背景,介绍了一种稳定跟踪平台测试系统的总体设计,其中包含硬件组成、测试方法和软件设计。测试系统通过目标模拟器模拟被跟踪目标,调整目标反射板,使目标进入跟踪平台的视场,跟踪平台捕获、跟踪目标后,控制单元控制操控台对目标或跟踪平台进行移动或摇摆。跟踪平台将实时的角度和角速度信号发送到显示软件,解算出被测平台的跟踪速度、隔离度等。该系统通过转台、反射镜、被测平台的相互切换组合,完成了不同指标的测试,简化了系统的复杂度和成本;通过对VS与MATLAB协同编程,有效地利用MATLAB强大的计算功能,增加了系统的运算能力和可扩展性。测试结果标明:系统为稳定跟踪平台的测试提供了一种可靠、便捷的解决途径,为在稳定跟踪平台测试过程中发现问题、解决问题提供了一种有效的工具。

一种非制冷红外焦平面探测器图像清晰化设计与仿真

针对非制冷红外焦平面探测器在成像过程中存在非均匀性、存在一定数量的盲元以及红外图像质量不高等问题,设计一种非制冷红外焦平面探测器图像清晰化的算法。首先采用两点校正法对焦平面阵列各像元的增益核偏移量进行校正,采用邻域替代法,利用帧内空间相关性对盲元进行补偿;然后对图像进行3×3的滑窗滤波,将滤波后的图像与经过拉普拉斯算子锐化后的图像进行叠加,使其图像细节得到增强;最后通过直方图均衡化调整图像的灰度。仿真结果证明,所设计的方法能够有效提高红外焦平面探测器的清晰度,增强图像的细节。

铝合金可溶性石膏型芯精密铸造

介绍了铝合金精密铸造可溶性石膏型芯的制作工艺,对石膏型芯对铸件质量影响进行了说明。实践证明,用该方法生产的复杂薄壁铝合金铸件,能够满足技术要求。

基于Flow-3D软件的铝合金滤清器座的压铸工艺优化

利用Flow-3D软件对铝合金滤清器座压铸工艺方案的充型过程进行了模拟,预测了卷气缺陷在铸件中的分布情况。根据模拟结果,在圆柱上设置半环形溢流槽对初始工艺进行优化后,铸件内的卷气现象明显降低。生产实践表明,采用优化后的方案铸件缺陷少。对于提高铸件质量和合格率具有一定的工程应用价值。

基于无线通讯技术脉搏检测仪的设计与实现

脉搏是反映人体生理健康状况最常见的重要生理现象,临床上有许多疾病,特别是心脏病都可使脉搏发生变化,因此脉搏信息检测与处理在临床医学具有十分重要的现实价值和意义;传统脉搏检测仪多以在线直测的方式检测,检测装置使用灵活度较低,不适用于普通家庭检测;针对此问题,对传统测量方法加以改进优化,提出了基于无线通讯技术的研究方案,方案以单片机为信号处理单元,以无线传输为控制核心,以ST188光电传感器为采集单元,同时结合nRF24l01无线传输模块,通过硬软件设计实现脉搏数据的采集与处理,以及无线发射、接收和脉搏数据的显示;实验表明,该脉搏检测仪具有检测数据准确、检测效率高等优点;同时,脉搏检测仪器精巧便于携带,而且成本较低,便于普通家庭使用。

基于AHP的汽车供应链绩效可拓评价方法

为了真实、准确地评价汽车供应链管理绩效,将汽车供应链活动划分为采购、生产、销售和返回4个过程,构建了汽车供应链绩效评价的指标体系,建立了基于AHP的多层次可拓综合评价模型。该模型利用AHP确定评价指标的权重,以综合关联度作为评价准则,避免了评价的主观性。将建立的指标体系和评价模型在某汽车公司供应链绩效评价中进行了应用,得出该公司供应链绩效评价结果为优秀。研究结果表明,该方法不但能够评定出单一对象供应链绩效的状态,而且评价过程简便,易于推广应用。

横梁型铸铝隔板砂型铸造工艺设计及优化

使用View cast模拟软件对横梁型铸铝隔板铸件的砂型铸造过程进行了数值模拟,预测了铸件的缩孔、缩松位置和大小。模拟结果表明,金属液充型比较平稳,但冒口不能对铸件完全补缩,铸件厚大部分、铸件前端杆部与加强筋的连接部位均有缺陷。对工艺进行改进后,冒口能对铸件进行良好的补缩,且铸件无缩孔、缩松等缺陷。经过固溶时效处理后,铸件组织由二次相T(Al_(12)CuMn_2)相、Al_2Cu和α相的共晶体组成;铸件的硬度为117.3 HBW,抗拉强度为413MPa,伸长率为11%,均满足产品技术要求。