双非球面单透镜的自动设计

本文介绍了一种双非球面单透镜的自动设计及其计算实例。特点在于利用高次项系数做变数不仅校正球差而且校正彗差,适用于类似光盘上用的小视场轻便塑料透镜设计     

非球面塑料透镜两步注射成型法的研究

非球面塑料透镜已广泛应用于ＡＶ、ＯＡ 等技术领域中, 但如何提高其注射成型精度仍然是人们一直在探索的问题。本文从光学塑料的物理特性出发详细地研究了它在成型过程中的精度问题。通过对典型材料Ｐ—Ｖ—Ｔ 特性曲线的分析,发现了光学塑料在成型时的体积可控制, 从而提出了两步注射成型法的新概念。该方法在模具设计和注射工艺上与传统方法不同, 具有二次加热, 加压和冷却的机构和工艺过程, 可有效地解决注射成型时透镜表面发生凹下, 凸起, 均匀收缩等问题, 明显地提高了非球面塑料透镜的注射成型精度。     

非球面塑料透镜两步注射成型法的研究

非球面塑料诱镜已广泛应用于ＡＶ、ＯＡ等技术领域中,但如何提高其注射成型精度仍然是人们一直在探索的问题。本文从光学塑料的物理特性出发祥细地研究了它在成型过程中的精度问题。通过对典型材料Ｐ－Ｖ－Ｔ特性曲线的分析,发现了光学塑料在成型时的体积可控制,从而提出了两步注射成型法的新概念。该方法在模具设计和注射工艺上与传统方法不同,具有二次加热,加压和冷却的机械和工艺过程,可有效地解决注射成型时透镜表面发生凹     

高精度非球面光学塑料透镜成型法的探索

目前非球面光学塑料透镜在各种光电仪器中的应用越来越普遍,但扩大非球面光学塑料透镜生产的最大障碍仍然是成型的精度问题.在了解传统注射成型的基础上,从光学塑料的物理特性出发,研究了它在成型过程中的精度问题,发现了光学塑料在成型时的体积可控制,从而对高精度非球面塑料透镜的两种成型方法进行了探讨.     

高精度小口径非球面加工工艺研究

光学非球面镜是在通常的球面镜上增加了高次曲率,具有球面镜无法比拟的诸多优点,它的应用使光学系统具有更高的分辨率和成像质量。因此,无论在军用和民用方面都得到了广泛的应用。本文是以Φ6mm的石英玻璃透镜为研究对象,目的是研发一种针对高精度小口径非球面的加工工艺。本文以Preston理论作为基础,将数控光学表面成型技术(CCOS)和传统加工技术结合,对透镜进行数控磨削、抛光、和手工修抛等工序,并对加工过程中的各种误差进行分析并予以修正使面型精度达到0.28μm,表面光洁度达到国际III级。此种加工工艺具有加工效率高、重复性好等优点。     

用切线法数控加工高次非球面

论述了切线法数控加工非球面的新原理,详细分析了实施该原理的三种可行的加工方法,即以工件轴为回转中心的成形方法、以磨轮轴上磨轮的几何中心Q点为回转中心的成形方法和以磨轮轴上M点为回转中心的成形方法,并建立了3种成形方法的轨迹成形数学模型。根据非球面加工性能的要求、保证机床构件精度的难易、机床动态特性的合理性和机床结构的合理性等问题考虑,确定了其中一种最合理的成形方法,即以磨轮轴上的M点为回转中心的成形方法。     

非球面制造中的加工误差修正补偿

非球面镜在军用和民用光学制造领域中得到了广泛的应用,加工误差一直是研究的热点。为了解决在光学加工容易出现加工误差这一难题,对非球面镜的加工方法进行了深入的研究。通过采用CNC数控铣磨机进行光学非球面加工,分析砂轮转速、工件转速、进给量和冷却液等因素对加工误差的影响规律,研究出合理的误差修正补偿方法——砂轮直径补偿法和沥青抛光模修正法,并对该补偿方法进行了实验。经实验,PV值为0.245μm,表面粗糙度值为0.0160μm。结果证明此方法能有效的减小加工误差带来的影响,从而得到较理想的面型。     

透镜加工物流系统网络模式

透镜生产线各主要工序耗时组成一时间集合，通过对该集合进行「０，１」处理，确定了每一工序耗时的广义隶属度；再把「０，１」处理后毛坯制造，铣磨，上盘，精磨，抛光，清洗，定心磨边、镀膜及检验的操作作时间作为广义多重有向模糊图中结点间的存在度，把传输笔的流信息控制时间作为模糊图中结点间的连接强度， 透镜生产线的物流系统的网络模式，分析了网络结点的相互流动，同时给出了广义模糊矩阵的特定形式，为光学镜镜的生产     

微透镜阵列的加工技术研究

我们运用紫外光刻及热熔成形的方法,制作 了２０ｍｍ＊２０ｍｍ的折射型微透镜阵列,单元微透镜相对口径为Ｆ／２单元透镜直径９０μｍ,中心间隔１００μｍ。     

轨迹成形法加工非球面光学零件新技术的研究--轨迹成形法加工非球面光学零件新原理

本文主要论述轨迹成形法加工非球面光学零件新原理的理论依据、机床的基本结构和成形原理以及相对于数控加工的优点.     

数控非球面超光滑加工机床空间误差建模

为了快速有效地提高超光滑加工机床的加工精度,为实施误差补偿做好基础和准备工作,进行了超光滑加工机床误差建模技术的研究.根据数控超光滑加工机床的具体结构,运用多体系统运动学理论的基本原理,建立了机床成形系统的拓扑结构和低序体阵列,并推导出机床相邻体的特征矩阵,它是进行机床精度分析与建模的核心.基于多体系统运动学精度分析理论,详细研究了数控超光滑加工机床的理想成形运动函数、理想成形运动约束、实际成形运动函数以及实际成形运动约束,进而得到了刀具成形点的综合空间位置误差,最终完成了超光滑加工机床的综合空间误差建模过程,给出了具体模型表达式.     

切线法数控加工高次非球面的控制原理

根据切线法数控加工高次非球面新原理,对三轴联动的速度插补控制新原理进行了研究。在新控制原理的速度插补方法中采用电子凸轮(ECAM)定时和PVT控制模式,并引入隐马尔可夫模型理论,利用维特比算法进行解码计算,使该模型以最佳状态序列补偿跟随误差,实现前瞻预测补偿,使速度可以得到单调的连续控制,进而提高加工面形的精度。在数控伺服系统中采用隐马尔可夫模型来实现速度伺服,进而提高加工轨迹精度是控制技术中一种新的尝试,它将拓宽自动控制技术的发展空间。     

切线法数控加工高次非球面新原理的提出

分析了当前数控加工非球面技术中产生环带波纹误差的主要原因,在此基础上提出了切线法数控加工高次非球面新原理。该切线法加工原理能使加工工具始终沿设计给定的非球面轨迹曲线的切线方向移动,从而能减少或消除非球面曲面成形过程中的环带波纹误差的产生,可获得高精度连续光滑的光学表面,进而提高非球面光学零件的加工效率并降低加工成本。     

切线回转法加工非球面光学零件运动轨迹研究

论述了切线回转法加工非球面光学零件运动轨迹的形成;给出了非球面光学零件子午剖面曲线方程和计算基于切线回转法加工非球面光学零件运动轨迹的实现方法,并给出了三轴联动系统中各轴的运动轨迹方程,为切线回转法原理在加工非球面光学零件装备的实现提供了依据．     

用圆盘形刀具加工二次旋转非球面

对二次旋转凹曲面来说,圆心在对称轴上的内切圆与母线只有一个交点即切点。根据二次曲面的这一几何特点,同时考虑到工程上常用的非球面光学零件大部分是曲率较小,非球面度也较小的实际情况,本文提出用圆盘形刀具来加工这类非球面的方法。用几个不同半径的圆盘刀具,采用分段“接力式”的加工方式,实现对非球面的加工。计算表明,当母线上各点的(R/ρ)m in>0.8时,一般只用两个不等半径的圆盘刀具加工,就可以得到面形误差绝对值不大于5/1000 mm的精度,文中给出了若干算例。     

轨迹成形法加工非球面截取轨迹的误差权重分析

介绍了轨迹成型法加工装置的结构原理和加工方法,分析了截取参数(α,θ,L)与非球面度G之间的关系,G对α,θ,L的导数相对于θ和α的变化率,归化后,分别在0～100,-800～600,-4000～2000范围内.并进一步分析了(α,θ,L)与初级像差之间的关系,证明了两者之间的一致性.最后指明了机床设计时,为保证加工精度,应依次严格控制α,θ,L.     

基于解析法的轴对称非球面加工机床运动创成

提出了一种新的机床设计方法。从轴对称非球面构型特征出发,解析刀具与工件的位姿关系。建立刀具相对于工件的位姿矩阵,提出所需的运动单元,创成加工轴对称非球面机床运动功能方案。优化设计结果,并给出对应运动结构式的机床结构布局图,实现了轴对称非球面加工机床创新设计。     

基于UMAC加工非球面光学零件PVT控制轨迹研究

本文论述了基于UMAC运动控制卡的控制系统构成,阐述了切线回转法加工非球面光学零件的基本原理,针对常用的非球面光学零件子午剖面曲线方程,给出了基于UMAC运动控制卡加工非球面光学零件PVT控制轨迹形成的具体计算方法,并计算出了三轴联动系统中各轴的运动轨迹方程,运用MATLAB对各轴的位移·时间关系和速度.时间关系进行了仿真,同时将各轴的位移-时间关系曲线和速度-时间关系曲线做了对比分析,从而得出了采用UMAC运动控制卡的PVT控制算法加工任意非球面面型的方法.