检验非球面的干涉仪的光学系统

本文叙述了干涉仪工作臂和标准臂的变态系统,此干涉仪是检验非球面零件平均直径的。这些非球面是:大孔径的凹抛物面镜、球面抛物面镜、球面双曲面和平面椭圆面透镜。文中引用了计算的结果和光学元件的象差特性。     

基本干涉场及全息成象

本文认为下面五种非定域干涉场是干涉领域里的基本干涉场,即:平面波和发散球面波的干涉场;平面波和会聚球面波的干涉场,发散球面波和发散球面波的干涉场;发散球面波和会聚球面波的干涉场以及平面波和平面波的干涉场。着重分析了前四种干涉场的空间分布和性质,给出表示每种干涉场的标准方程。在干涉场的记录方面,说明了干涉场和干涉图形之间的关系以及每种干涉图形的性质。然后,比较四种干涉图形,得出它们在径向分布上的共同点和在纵向分布上的不同点。由共同点得出:在菲涅尔近似条件下,四种干涉场所形成的干涉图都可以认为是波带片或全息透镜,并且分析了它们的成象性质。由不同点的分析得出,理想全息成象应满足两个条件,即:衍射成象条件和反射成象条件。最后,分析了干涉场的形状对平面全息图记录位置的影响。     

数字化阴影法测量光学元件表面面形的研究

提出了阴影检测技术的一种新型数字化方法,用于定量测量光学元件表面的局部面形误差量.在阴影测量装置后搭建数字图像提取和处理系统,运用傅里叶光学原理进行测量方法的数学建模.利用数字图像系统提取阴影检测图像,通过对阴影检测图像特征的分析重构出光学元件面形.仿真结果表明,运用该模型提取一抛物面镜的面形信息,在一维径向方向上可以达到1 λ(λ=632.8 nm)RMS的重构精度,可以满足光学元件加工粗抛光阶段测量的要求.     

单一加工中心零件成组加工技术

针对我国大多数机械制造企业的实际情况 ,提出一种基于成组加工技术的较为实用的新方法。该方法将零件按特征进行分类 ,然后将各组零件安装在不同的工作平台上 ,通过更换工作平台 ,一台产品的多数零件均能在一台加工中心中完成 ,并直接送到装配车间进行装配     

刀具摆动法加工轴对称非球面光学零件新技术的研究

为了解决非球面光学零件加工难的问题,就轴对称二次非球面提出了刀具摆动非球面加工的新方法,通过对该方法的理论说明,以抛物面为例对其进行了理论验证,并在给定的表面粗糙度下对机床进行运动分析,进而说明了该技术的优点.     

一种新型轴承滚动体表面粗糙度非接触式测量仪的研制

本文介绍一种基于激光在粗糙表面散射原理的轴承滚动体表面粗糙度测量仪。散射光分布信号通过线阵CCD 接收,然后由微机进行处理。仪器采用会聚球面波作为入射光波,成功地解决了小曲率半径表面((?)3～(?)6mm)的粗糙度测量问题。试验研究表明,该仪器结构简单,操作方便,对环境要求不高,精度能满足生产实际的需要,适合于生产现场附近进行快速、无损检测。     

一种槽式太阳能反射镜快速检测系统的设计

针对太阳能会聚镜产品出厂检测的需要,以及传统人工检测方法对技术人员技术的高要求和检测易受天气条件的限制,对太阳能会聚镜检测进行了深入的研究,基于PLC控制技术和图像处理技术,开发了太阳能会聚镜在线检测系统。介绍了一种太阳能会聚镜快速检测系统通过控制装有一组平行排列激光头的横梁上下运动,来模拟太阳光照射,通过摄像头捕捉位于反射镜焦点的光靶成像,计算出反射镜成像偏差,进而对反射镜的状态进行评估。通过该系统,实现了对太阳能会聚镜的同步、实时快速检测。     

热光学

本文论述了玻璃和塑料光学零件的压制成型及热塑性塑料光学零件的喷注成型加工,简要地介绍了加工方法,并对用这种方法制成的光学零件的应用可能性作了一些说明。     

我国超精密光学零件加工技术跨入世界领先行列

<正>由国防科技大学机电工程与自动化学院自主研制的新一代超精密光学零件加工设备,日前通过相关单位组织的工艺考核。结果表明,该套设备加工精度实现亚纳米级重大突破,其典型试验件的光学零件面形精度RMS(均方根)值达到0.361纳米,标志我国超精密光学零件加工技术跨入世界领先行列。超精密加工技术是先进装备制造的关键性瓶颈技术,纳米精度被誉为超精密加工技术"皇冠上的明珠"。过去,由于我国光学零件加工技术落后,无法进行大口径、高精     

光学零件可控柔体制造的理论基础与方法

非球面光学零件利于获得高品质光学特性和高质量图像效果,并使镜组小型化设计成为可能,在航空、航天、国防以及高科技民用领域应用越来越广泛。传统光学制造技术已经远远不能适应非球面光学零件的广泛需求,光学制造已开始向现代先进光学制造方向转变。对先进光学制造技术体系与基础理论进行探讨,将引领该领域的科学研究向纵深发展。通过总结分析非球面光学制造的发展历程,提出可控柔体制造(Controllable compliant tools,CCT)的概念。其关键共性理论基础包含:去除函数的成因与数学模型、多参数控制策略、4D数控技术和误差演变理论与控制技术和装备技术等。以磁流变抛光(Magnetorheological finishing,MRF)和离子束抛光技术(Ion beam figuring,IBF)为例对该理论和试验进行初步探讨,说明了可控柔体制造这一概念可以作为一种新的分类方法用于定义非球镜第三代加工技术,并且可能成为光学制造领域一种新的研究体系。     

光学非球面零件机器人抛光工具的研究

以高硼玻璃零件为研究对象,自主研制设计了一种光学抛光加工的工具,可抛光非球面凹面光学零件;分析了机器人抛光工具的构成以及进动运动方式和抛光加工的原理。根据实际生产情况,抛光工具结合机器人对非球面零件凹面进行抛光加工,得到了较好的实验结果。表明这套抛光工具是一种实用的、经济的,可以用于光学非球面的高精度抛光,为应用机器人做光学非球面零件柔性抛光提供了一种有效的途径。     

特高压交流隔离开关发展及关键件加工工艺研究

介绍一种特高压旁路隔离开关的发展概况,关键零件触指的加工技术,包括专用的旋压成型技术和铣槽技术,并对高精度防变形铣槽技术要领进行了阐述,通过对零件的技术分析,对这种零件容易出现的问题及解决方法进行了详细的讲解。     

无图纸检测中的CAD/CMM软件接口技术

在简要介绍了无图纸检测技术中CAD/CMM系统集成的必要性之后,提出了一种基于IGES文件的三维零件模型转换的新方法,该方法能够对待测零件的CAD数据自动进行提取和识别,并能在CMM系统中重构零件模型.文中给出了其实现的基本原理和算法,最后通过实验加以验证.     

微零件内孔不规则边缘光学特征和识别技术

使用所研制的光学显微检测系统,对准LIGA法加工的微零件内孔不规则边缘光学特征进行研究,提出了根据灰度变化对微零件内孔中毛刺进行识别的方法。并提出了一种简单的测量毛刺厚度和高度的方法,测量精度达到5μm。根据沿微零件内孔半径方向的灰度曲线图,得出了在灰度的阈值变换函数中所需要的阈值。用拉普拉斯算子对阈值变换得到的黑白二值图像进行微分运算,准确地提取了微零件内孔的边缘。将两种常用的测量圆的方法——最小二乘拟合法和最大内接圆法进行比较,从数据和图像两方面说明了在微装配中,对微零件内孔的测量应采用最大内接圆法,归纳出用图像处理技术测量微零件内孔的方法。试验结果证明,这种方法对微零件内孔的测量能够满足微装配的要求。     

复制法制造光学零件

复制法制造高精度的光学零件是最近发展起来并得到推广应用的新工艺。用这种新工艺不但可以经济地成批生产普通光学加工方法难以加工的高精度非球面光学零件,而且也能制造光学多面体、直角棱柱体(直角棱镜)和特殊结构的光学零件。本文叙述复制法的基本工艺过程、固化收缩的补偿方法、粘结强度,并介绍了典型实例及应用情况。     

离子轰击法精密加工光学表面

最近发明了一种精密加工光学表面的新方法,比起常用的设备来看快而且省。这种新方法叫做离子束成型法,是美国科尔斯曼仪器公司研究成功的。用于光学和光电仪器的制造,光学仪器和显微镜中的非球面透镜的手工生产可以用这种方法来代替,根据科尔斯曼操作说明书的介绍,通常这种非球面类型的高精度透镜的手工生产是一种慢而费的工艺,同时,也只有极少数熟练的技工能够胜任。透镜设计者都不愿意设计非球面透镜,因为制造上很困难。离子束成型法为设计者创造了条件,同时用这种方法生产价格便宜,因为这是一种连续自动的加工过程。这种方法还能够很经济地完成下列用机械加工困难的工作;     

用光学法与机床数显检测筒体法兰

提供了一种用光学准直法和精密机床转台联合进行孔轴线之间的夹角公差要求较高的大尺寸零件的加工、检测方法,这种原理和方法对于具有回转工作台的数控机床普遍适用。     

基于CMM和光学扫描的集成测量与混合建模

针对现阶段复杂零件在逆向测量与建模上的不足,提出了一种基于CMM和光学扫描的集成测量与混合建模的技术。对复杂的零件,首先将其表面划分为规则特征和非规则特征,分别对其应用两种三维测量技术获取产品表面数据,然后各自进行建模,再将两部分模型坐标系对齐,利用布尔原理进行裁剪,最终得到产品的CAD实体模型。通过此方法对复杂零件实现了集成测量和混合建模。实验结果表明,该方法可以提高复杂零件在集成测量下的逆向设计的效率和质量。     

泰伯效应与光束准直性测量

本文从球面波传播的一般理论出发推论了分别在发散、会聚球面波及其平面波照明下的TALBOT效应的原理。运用付里叶频谱分析方法论述了在扩展光源照明下产生的TALBOT效应。讨论了利用TALBOT效应产生的莫尔条纹的特点。最后,概述了利用TALBOT效应测量光束准直性的几种方法及提高测量精度的某些途径。     

光学三角法全视场自扫描测头的设计与研究

本文基于光学三角法测量原理,设计了一种通过改变光平面与成像光轴夹角来实现对视场内被测零件表面扫描的视觉测头。通过紧凑的旋转镜片反射机构驱动光平面在物空间做扫描运动,将全视场自动扫描功能封装在在线结构光视觉测头内部,使扫描成为线结构光视觉测头的一项内置功能。光定位精度实验以及尺寸测量的重复性精度实验均表面这种设计方法的可行性。这种自扫描测头对中、小尺寸零件三维尺寸的快速检测有重大的实用价值。