一種高效非球面研拋法的研究.pdf

1、非球面光學元件以其優(yōu)越的光學性能、緊湊的結(jié)構(gòu)正越來越多的應用于精密光學儀器中,這就要求非球面制造過程能夠?qū)崿F(xiàn)快速批量生產(chǎn).CNC數(shù)控技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)光學非球面元件的精密快速銑磨成型,然而,非球面拋光仍是影響非球面加工效率和精度的主要因素.論文針對中等口徑光學非球面,提出了一種結(jié)合彈性模全口徑拋光和小工具修正拋光的兩步研拋法,取代目前普遍使用的反復研拋過程.采用反饋補償?shù)姆椒ń鉀Q彈性模拋光對面形破壞的問題,以控制其拋光精度;運用Prest

2、on的拋光原理,對小工具的工作方式和參數(shù)進行改進和優(yōu)化,以改善其拋光精度和效率,并獲得了更優(yōu)的特征去除函數(shù);提出了被拋光表面面形曲率半徑對工具特征去除函數(shù)的影響,引入并確定一與非球面各處曲率半徑有關(guān)的面形調(diào)整因子來降低拋光后的面形誤差,并從實驗上獲得驗證.以此建立修正拋光的模型,編制控制研拋的接口軟件,引入CAD/CAM一體化制造技術(shù),提出從光學設計軟件到光學制造設備的工序聯(lián)接.研究光學設計軟件(CODE V)和光學CNC制造設備的數(shù)據(jù)

3、格式,利用光學設計軟件的文檔輸出功能,采用VC++編制一個能從上述文件中自動發(fā)現(xiàn)曲面方程的接口,處理光學軟件數(shù)據(jù)流、光學設備工藝參數(shù)以及輪廓儀的面形檢測數(shù)據(jù),仿真加工過程,生成用于光學加工的控制代碼實現(xiàn)非球面的銑磨和拋光,實現(xiàn)光學CAD/CAM一體化制造.最后在光學加工設備上聯(lián)機調(diào)試,試驗非球面的制造,在較短的加工周期中獲得面形PV值達0.35μm的高精度非球面表面.這種結(jié)合CAD/CAM的高效非球面研拋技術(shù)對實現(xiàn)非球面的批量生產(chǎn)、推廣