非球面加工机床的设计

随着科学技术的发展,对高性能大型非球面零件的需求越来越迫切,同时对大型非球面零件的加工设备和加工工艺的要求也越来越高.文章介绍了一种集铣磨成型、研磨抛光为一体的大型非球面加工机床的设计过程.从分析大型非球面零件加工需求出发,介绍了机床的总体方案及关键零部件的设计,并给出了设计结果.结果表明该机床能够满足非球面加工的要求.     

非球面曲面光学零件超精密加工装备与技术

"Nanosys-300非球面曲面超精密复合加工系统"是 "九五"重点预研课题-"非球面曲面的超精密加工与测量技术"的主要研究成果.重点对非球面曲面光学零件超精密加工机床,非球面曲面光学零件超精密加工工艺,非球面曲面光学零件超精密测量技术进行了研究.其主要技术成果有:非球面超精密复合加工系统综合设计和制造技术,高速超精密空气静压主轴系统,超精密闭式液体静压导轨系统,高速超精密空气静压磨头电主轴系统,开放式高性能数控系统集成技术等.系统的精度检测和工艺实验表明其研究水平进入了国际先进行列.     

超精密非球面镜面模具直轴磨削的研究

研究了非球面镜面模具直轴超精密磨削技术,给出了非球面镜面模具超精密加工机理、算法原理、软硬件结构、系统实现、工艺分析及实例应用,开发了小型超精密非球面镜面加工系统SGTCAM1.0.研究结果表明,系统原理正确,加工出的非球面光学零部件形状误差在100 nm以下,表面粗糙度在5 nm以下,达到纳米级加工精度.开发的系统使用方便,成本低.     

高陡度非球面光学元件加工技术研究

高陡度非球面光学元件因形状特点,其毛坯成形、研磨和抛光等加工技术难度远高于传统的球面元件.其加工过程中根据不同材料和不同加工阶段分别应用化学气相沉积(CVD)精密复制方法、单点金刚石车削(DPT)、金刚石磨削、确定性微研磨(DMG)、磁流变抛光(MRF)和射流抛光等先进制造技术.分析高陡度非球面光学元件的形状特征,重点讨论高陡度非球面光学元件的加工技术及关键工艺,针对凹面抛光加工等技术难点做出工艺分析.     

二次旋转曲面精密磨削原理与运动控制方法

针对旋转抛物面、旋转双曲面等非球面精密磨削加工技术难题,在旋转球面精密磨削方法研究基础上,提出旋转抛物面、旋转双曲面等非球面的展成与摆动复合的精密磨削新原理,使磨削主轴旋转中心线与曲线上磨削点的法线重合、磨削主轴的摆动中心点始终保持在旋转曲面的旋转轴上,从而避免原理性误差,通过理论分析证明该原理的可行性。对非球面展成与摆动复合精密磨削新原理的运动控制模型进行了讨论,构建具有在线自动检测功能的非球面精密磨削样机,应用在线自动检测功能,克服磨削过程中砂轮损耗对磨削精度的影响,实现磨削、检测自动化操作,一次参数设定就可完成整个磨削过程,提高了磨削效率。试验结果表明,磨削精度达到了令人满意的效果。     

磁流变数控抛光技术研究

磁流变加工技术则具有高效率、高精度、低亚表面缺陷等优点,而非球面元件由于自身的优点得到广泛应用,实现非球面元件的磁流变加工技术具有重要的意义,因此,文章进行了非球面的磁流变抛光工艺软件设计,对非球面的磁流变加工算法进行了研究,同时对自研磁流变机床运动形式进行了分析,实现了非球面元件的自动装调定位系统设计,开展了对大口径的方形非球面元件的磁流变加工验证实验,非球面元件的透射波前误差得到了收敛,最终实现了面形精度PV为λ/3。验证了磁流变加工非球面元件的能力。     

离轴非球面超精密磨削加工几何模型的探讨

在用来加工轴对称非球面的二轴联动超精密数控机床的工件主轴上安装可以精确给出旋转角度的码盘，采用柱坐标加工方式进行离轴非球面的超精密磨削加工。在给出离轴非球面方程的基础上，给出数控加工离轴非球面的相应的几何模型。计算机仿真验证了该加工方法的简便性与可靠性。该加工方法可以降低设备投入，提高生产效率。     

RB-SiC反射镜的材料制备、表面改性及非球面加工

针对RB-SiC反射镜工程实践中暴露的一些问题,对RB-SiC反射镜的材料制备、表面改性及非球面加工等技术进行了研究.首先,依据其改性特殊性,选取了与RB-SiC反射镜材料热胀系数匹配的新型支撑材料进行热匹配设计.接着,依据实际工程情况对非球面加工工艺及流程进行技术改进,以提高加工的可靠性.最后,采用试验的方法对RB-...     

光学玻璃非球面元件模压过程仿真与实验

为了分析光学玻璃非球面元件模压工艺过程并选择出最优的加工工艺参数,采用有限元分析模型,对L-BAL42光学玻璃非球面元件的模压过程进行了预先工艺仿真。基于有限元分析软件MSC.Marc仿真了非球面光学玻璃模压工艺过程,讨论了模压速率、模压温度对光学玻璃非球面元件模压成型后等效应力的影响,并获得了最优的工艺参数。最后使用GMP-415V光学玻璃模压设备,实验给出一个非球面透镜的模压结果,其面形精度PV值优于0.3,表面粗糙度Ra小于3nm。其结果表明,采用有限元仿真光学玻璃非球面元件的模压工艺工程是可行的,可用于各种光学材料和各种非球面元件的预先仿真工艺分析,为各种元件的模压快速成型提供技术保障。实验研究达到了高精度光学玻璃非球面元件模压快速成型的目的。     

Ф420mm高次非球面透镜的加工与检测

介绍了Ф420mm熔石英高次非球面透镜的加工与检测方法。对现有数控加工工艺进行了优化,通过分工序加工方式,依次采用机器人研磨、抛光和离子束修形技术完成了透镜的加工。进行非球面透镜检测时,考虑透镜的凹面为球面,利用球面波干涉仪对其面形进行了直接检测,剔除干涉仪标准镜镜头参考面误差后,透镜凹面的精度达到0.011λ-RMS;针对透镜的凸面为高次非球面,采用基于背后反射自准法的零位补偿技术对其进行面形检测,其精度达到0.013λ-RMS。最后,采用一块高精度标准球面镜对加工后透镜的透射波前进行了自消球差检测,得到其波前误差为0.013λ-RMS。试验结果表明,非球面透镜各项技术指标均满足设计要求。所述工艺方法亦适用于更大口径的非球面透镜及其他类型非球面光学元件的高精度加工.     

宏程序在多头螺纹车削加工中的应用

介绍了一种基于广数系统的宏指令实用变量化编程模式,以解决用普通数控编程方法加工同一品种、不同规格尺寸零件的耗时、耗力、低效益问题.以配备GSK980TD系统的经济型数控车床上采用宏程序编程来完成六种左、右旋向螺纹的车削加工为例,归纳出只需修改机床系统中部分变量的赋值数据,就可以直接运用同一程序,完成同品种、不同尺寸规格零件车削的宏程序运用方法,并给出了加工左、右旋多头梯形螺纹的宏程序编程要点、刀路设置方式及系统变量赋值表与车削加工工艺.     

A control algorithm for a vertical five-axis turning centre

It is very useful to accomplish turning and five-axis milling, drilling and boring in only one setup, which is possible on five-axis turning centres. In this paper, we present a control algorithm for this machine with two translational and three rotational axes. The turning centre has a two rotary axis head with axes that do not intersect. This increases the possibility of machining and allows for certain types of machining without the machine taking the singular positions. The high angular speed of the table required for turning causes heating of the table-bearing support and base thermal deflection. If milling or drilling is done immediately after turning, the motion of the machine axis should be corrected to eliminate the error in machining that arises because of the deflection, a correction that has been done in this paper. The solution for the forward and inverse kinematics for this type of machine allows for programming the machine motion as if the machining were performed on a five-axis gantry milling machine. This has essentially facilitated machine programming.     

CIMS实验工程中的回转体零件加工工作站

介绍清华大学ＣＩＭＳ实验工程的回转体零件加工作站的设计，包括硬件配置、通讯问题、运行控制方式等；介绍加工工作站运行管理模块中的加工过程管理和刀具管理；回转体零件加工工作站实现ＣＩＭＳ环境下单元控制器、刀具工作站、ＣＡＭ／ＣＡＰＰ、机器人离线编程（ＯＬＰ）、车削中心、工业机器人的信息集成和回零件加工过程的自动进行；具有集成、自治、单项等３种级别的运行控制方式，使得工作站的调试、运行方便可靠；对加工过     

专用自滚切车刀

简述了滚切刀具的基本原理以及与普通刀具加工的本质区别,设计了两种专用自滚切车刀,并说明了其结构特点和设计参数。最后,介绍了专用自滚切车刀的先进性、实用性及加工要点。     

数控车床回转刀架结构与转位精度

本文主要介绍了两种回转刀架(中国大连机床厂和意大利巴鲁法迪公司)的结构构成、性能、工作原理及它们在工作中所需转角和时间等方面的比较。进一步分析了其有关转位精度的粗定位精度与回转分度的转动惯量的克服。为今后设计或选用数控回转刀架提供借鉴。     

转阀及其在液压与气动系统中的应用研究

转阀作为一种实现油路或气路状态的改变或调节流量的控制阀,通过不断引入新的技术和对其结构的改进和创新,其允许控制的压力越来越高,密封性能越来越好,流量控制越来越精确,具有结构简单、对污染不敏感、换向灵敏、使用寿命长、维修方便、体积小、可靠度高等特点,目前在液压气动系统中发挥越来越重要的作用。该文针对国内外转阀的研发现状、特点、应用场合及存在问题进行了详细的分析和梳理,并根据转阀阀芯具体结构特点将其分为柱塞式、转轴式、转套式、转板式、轮齿式、旋塞式共6类。最后,结合近年来液压气动系统中出现的新型转阀探讨了转阀最新的发展状况。该文将为新型/专用转阀的研发及应用工作提供参考。     

数控车非圆曲线轮廓的加工——宏程序编程思路

车削加工中常见的零件加工,因其结构相对简单而均可用数控车床都具有的直线和圆弧插补功能实现编程加工,但对一些具有非圆曲线轮廓的零件则无法完成,就非圆曲线轮廓的零件加工提出用户宏程序的编程思路、编程条件和编程模式。     

旋叶式压缩机气体状态基础理论计算模型研究与仿真

建立了旋叶式压缩机工作过程的气体状态数学模型,并利用编程手段对其进行仿真分析;以指导深入的研究旋叶式压缩机工作状态为目的,对旋叶式压缩机的进一步研究有着重要价值。     

摆动辗压成形工艺过程的PLC控制

根据摆辗工艺要求，建立摆动辗压工艺过程的控制模型，应用PLC控制技术实现摆动辗压工艺过程控制，并介绍了相关的控制方式以及控制程序的特点。     

基于宏指令的梯形螺纹通用数控加工程序编制

介绍了一种加工梯形螺纹的通用宏程序。梯形螺纹的加工是数控车削的一个难点,由于梯形螺纹加工工艺要求较高,在数车加工中往往会因工艺不当而产生问题,另外梯形螺纹的数控加工程序编制也是比较复杂的难题。文章利用宏程序解决了梯形螺纹编程困难的问题,为各种直径、螺距、头数的梯形螺纹加工编制了一个通用的数控车削程序。在程序中巧妙地结合了普通车床车削梯形螺纹时应用的各种工艺技巧,采用左右进刀法车削、合理递减切削深度、螺纹切削粗精加工分段降低牙侧的粗糙度。为数控车削梯形螺纹提供了一个实用合理的通用程序。