计算机仿真技术在电火花加工中的应用

详细阐述了计算机仿真技术在火花加工工艺建模,工艺参数优化,加工机理研究等方面的可能与可行性,建立了电火花加工工艺仿真系统,实现了加工效果的预测,加工参数的优化。还利用仿真系统找到了大厚度加工的方法,实现了８０５ｍｍ厚工件的稳定加工。     

基于图像的浮雕雕刻自动编程软件的开发

为了实现浮雕的数控加工,提出了基于图像的浮雕雕刻方法。该软件采用数字图像处理技术,结合丰富的加工参数选项,实现了浮雕雕刻的自动编程。经测试其生成的数控加工程序在数控机床上能够加工出令人满意的浮雕作品,同时配合仿真软件的使用,可迅速获得浮雕的加工效果和加工时间,有助于产品的生产与加工安排。     

基于UG二次开发的齿轮仿真加工与模态分析

针对传统的齿轮刀具设计计算量大、试制周期长,难以适应市场竞争需求的问题。文中提出了一种基于NX软件平台,通过二次开发方法与数据库技术结合的方法来实现齿轮仿真加工。以滚齿加工原理为理论基础,采用VC6.0作为二次开发工具,结合MFC数据传递技术实现NX界面与数据库的无缝对接,并对仿真加工的齿轮进行了模态分析,验证了系统设计的合理性。最后完成了系统构建,实现了齿轮的仿真加工。     

基于增材工艺的柔性带通频率选择表面

本文提出了一种基于增材加工工艺的带通频率选择表面设计.传统频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS)通常由PCB(Printed Circuit Board)工艺加工实现,难以与大面积柔性覆盖等场合兼容.为此,本文提出了基于丝网印刷与电镀的增材加工方法实现对带通频率选择表面的加工,并...     

K频段宽带正交器的设计与实现

文章介绍了一种K频段宽带正交器（OMT）的设计过程与实现方法。与传统正交器相比它实现K全频带（18GHz一6．5GH；内具有良好的驻波隔离特性。先详细描述了此OMT的设计仿真过程，介绍了几种不同加工工艺的加工结果比较，对影响电气性能f敏感参数进行分析，实现有针对性的、重点部位的加工，最后也对目前的设计加工状态提出新的研究方向。     

三角机加工大口径离轴抛物面技术

为了实现大口径非球面镜的加工,设计制作了三角机加工中心,该加工中心具有三工位设计。基于该加工中心提出了一套非球面镜加工模型,每个工位只需利用两个转动轴即可实现大口径非球面镜的遍历加工,同时加工工位与检测工位可以互换,节约成本的同时提升加工效率。为了验证加工模型的可行性,结合工程实例,利用该加工中心对一口径为1 450 mm的离轴抛物面SiC反射镜进行了加工,实验结果表明,经过一轮迭代加工后,反射镜面形结果由PV 4.653m、RMS0.4097m收敛到PV 3.585m、RMS 0.2581m,RMS收敛达37%。验证了模型的精度及可行性。     

亮暗衬线法校正邻近效应及其实验研究

光学光刻中的邻近效应校正是实现亚微米光刻的必要手段。作者基于波前加工的思想,提出亚分辨亮暗衬线结合辅助线条实现邻近效应校正的方法,分析了其校正机理,采用这种新方法,在可加工0.7μm光刻图形的I线投影曝光装置上加工出了0.5μm的光刻图形,取得了较好的实验结果,并与其它邻近效应的校正方法进行了比较。     

快速高密度互连印制板加工工艺

先进加工设备进入印制板加工行业,促进了工艺变革。一台UV激光多功能微线钻的快速加工能力已与中小规模印制板厂能力相仿。应用新的工艺设备,可大大简化工艺流程,实现HDI(高密度互连印制板)加工向高精度、快速化发展。     

精密冲孔工艺在LTCC叠层设备中的应用

介绍了利用一组定位孔实现LTCC生瓷片层与层之间精确对位的叠层加工方法,并对该定位孔在生瓷片上的位置进行了分析与设计,最后对加工该定位孔的冲孔机构及冲孔模作了详细介绍。     

原子力显微镜电场辅助纳米沉积加工北大核心

主要研究了基于原子力显微镜（AFM）的场蒸发沉积加工方法,分析了影响沉积加工的因素。通过选择适当的针尖和样品间的距离、加工电压和探针运动速度等参数,实现了纳米点、纳米线及纳米字符等纳米结构的加工。纳米点加工中,加工参数保持不变,纳米点的高度变化不大,平均高度约为1.5 nm。纳米线加工中,通过改变加工电压和探针运动速度,加工得到了不同高度的纳米线,其高度最小约为1.5 nm,最高可达65 nm。总体上,沉积加工重复性、可控性较好。然而,沉积加工的起始位置容易产生高度过大的点,并且在纳米线与纳米字符的加工中,加工结果呈现规律性的偏移。分析表明,以上问题主要与探针形貌以及大气环境有关。此外,加工电压过高时也容易导致高度不均匀。     

影响方形非球面光学元件加工精度的工艺研究

分析了方形非球面光学元件磨削加工中产生四角塌边误差的原因,计算了方形非球面光学元件磨削加工时砂轮轴系两种安装方式的磨削系统刚度,讨论了砂轮轴系安装的位置对加工精度的影响,进行了砂轮轴系两种安装方式的方形光学元件磨削试验,以及不同砂轮型号、工艺参数的磨削试验,确定了能够满足方形非球面光学元件加工精度的砂轮轴系安装位置结构及磨削工艺参数。     

基于PSD的光轴平行性测试装置电路系统

为了能够实现对车载观瞄系统光轴平行性的高精度测量,利用PSD捕捉微弱光信号来获取光斑的空间位置坐标,对该电路系统主要从信号处理电路部分和延时电路部分进行分析和设计.首先,在分析PSD基本工作原理的基础上,设计其信号处理电路部分和延时电路部分,实现激光三轴的光轴平行性检测.然后,结合误差理论,分析电路系统的测量误差和精度.结果表明:选择位置分辨率为1.5μm的S1880型PSD时,其测量精度能够达到±1.7407".     

保偏光纤侧视成像光强分析及定轴方法研究

保偏光纤偏振轴方位角的确定和调整对改善光纤器件性能有重要意义。为进一步提高定轴精度,国内科研人员在透镜放应侧视(POL)法的基础上提出了五点法、五指法等,其理论定轴精度有所提高。但由于此类方法是建立在特定光强分布的前提下,对成像面调节要求较高,因此其实用性受限。该文以保偏光纤侧视成像为基础,通过对保偏光纤不同成像面的侧视成像光强分布作了大量仿真分析发现,光纤旋转至慢轴与水平方向成0°角附近时,光强分布会发生明显变化,利用这一现象可对0°位置进行识别。因此,该文改变了以往通过寻找某特定光强分布进行定轴的思路,提出了通过对0°位置进行识别的定轴方法,该方法通过简单的图像处理和数据分析即可判断偏振轴的偏转情况,适用的成像面位置范围也相对更宽,可操作性强,实用前景好。     

一种长焦大变倍连续变焦光机组件结构设计及装调

介绍了一种基于长焦大变倍比连续变焦红外热像仪的结构设计及装调方法。可用于各类红外热像仪的变焦结构设计中,在保证图像清晰的前提下,能够明显改善连续变焦过程中的光轴晃动,提高红外热像仪的光轴一致性和光轴稳定性,控制焦距精度,降低红外热像仪装调难度。该结构采用双导轨配合步进电机组件化设计,相对于其他变焦结构的设计,该结构变焦过程中光轴一致性好,光轴晃动量小,通用性强。     

高功率半导体激光堆栈双波长合束及聚焦系统

针对两种波长的直接高功率半导体激光堆栈,为适应半导体激光在材料加工方面的需求,设计一种双波长合束及长焦距光学系统。首先,利用快慢轴准直镜对两种波长的激光堆栈进行初步准直,然后,用双波长合束镜将其合束。进而,利用倒置开普勒望远系统原理对慢轴光束进一步扩束准直,最终,用快慢轴聚焦镜实现同步聚焦。利用光参数积原理对聚焦系统进行理论分析,并根据瑞利长度公式计算出焦深。用ZEMAX软件对整个光路进行光线追迹,得出模拟结果。根据理论分析和软件模拟,开展相应实验。经合束和聚焦,实现焦距300 mm,焦点尺寸2.0 mm4.0 mm的聚焦光斑,输出功率5 000 W,功率密度达104瓦级。最后讨论该系统影响因素。聚焦光斑可用于激光熔覆,表面处理等工艺。     

船载雷达光轴晃动对修正参数标定的影响

船载雷达标校望远镜光轴、标校电视光轴在天线不同状态下会产生不同程度的晃动,可达角分量级,在利用反向法标定雷达零位和轴系误差时,会给标定结果带来较大误差。针对此问题,提出了通过分别检测天线在正向、反向状态下标校望远镜光轴与标校电视光轴间不平行度以判定光轴是否存在晃动的方法,同时提出了利用大地测量成果精确解算光轴俯仰晃动量的方法,给出了解算模型,试验表明解算精度满足雷达标校要求。在此基础上给出了当光轴存在俯仰晃动时,俯仰零位、俯仰光电偏差、天线重力下垂误差等相关参数标定的改进数据处理模型。     

基于图像处理的光电传感器光路检测与调整方法研究

提出了一种基于图像处理的反射式强度调制型光电传感器光路调整方法.考虑了光源光阑等器件对光路的影响,利用面阵CMOS器件采集传感器出射光斑的图像,并通过图像处理的方法分别计算光斑的几何中心与能量中心,得到偏心误差值,以此为依据调整传感器光路,达到改善光斑光强分布的目的.文中对测量系统、调整方法、光斑参数计算等做了详细说明,并给出了调整前后的光斑图像.试验结果表明,这种方法的测量原理简单、测量精度高,可以有效地改善传感器的光强分布状况.     

别汉棱镜角度误差对光轴一致性影响的研究

在周视扫描成像系统中,需要通过特定光学元件进行消像旋。别汉棱镜是最常用的消像旋元件之一,由于棱镜的角度误差对系统光轴的影响较大,因此对别汉棱镜的角度误差要求非常严格。本文通过分析推导反射光线、折射光线以及三维坐标系旋转的矢量形式表达式,建立了别汉棱镜的角度误差模型,在此基础上分析了入射光轴经别汉棱镜折反射之后出射光轴的方向向量,并且基于Matlab实现了从别汉棱镜出射的光轴的方向向量及其相对于入射光轴偏差的计算。通过与光线追迹仿真结果和实验结果进行对比,验证了所建立模型以及分析计算过程的正确性,解释了在棱镜胶合过程中出现四个十字叉丝的问题,对棱镜的加工具有指导作用,同时提高了胶合效率和棱镜的光轴一致性精度。     

大尺寸空间角测量系统光轴指向不确定度评定

由于被测对象相距较远,高精度的公共测量基准难以建立,因此大尺寸空间角测量的难度较大。为了解决大尺寸条件下空间角的现场测量问题,提出一种基于惯性基准的大尺寸空间角测量方法。首先,阐述了大尺寸空间角的测量原理并且设计了测量系统。然后,对测量系统中基于二维振镜的光轴指向不确定度进行了研究,重点分析了各类误差对光轴指向不确定度的影响。最后,利用蒙特卡洛仿真对各项误差所引起的光轴指向不确定度进行评定,为光轴跟踪装置的误差分配及其指向精度的现场评估等工作奠定了基础。     

基于双五棱镜组件的大间距光轴平行性检测方法

光轴平行性是多光轴光电设备的重要参数,对其进行检测十分必要。随着光电设备复杂程度的逐步增加,其光轴之间的距离不断增大,传统的小口径检测手段已经不能满足现有光电设备的检测需求。针对大间距光轴之间的平行性的检测,设计了一种基于双五棱镜结构的扩径组件,实现了平行光管的出射光束的平移,并利用双光楔结构对扩径组件进行修正,将平行光管的有效口径由300 mm扩展至1 200 mm。对扩径组件进行数学建模分析和实际装调,并对检测系统进行整体精度测试。实验结果表明:平行光管出射的光束经扩径组件后能够保持良好的平行性,其平行误差在11以内,满足大间距光轴检测的精度要求。