五轴加工中心范成铣磨离轴非球面研究

离轴非球面作为非球面的一部分,是空间光学系统、天文学和高精度测量系统不可或缺的光学器件.针对空间光学对离轴非球面光学元件制造技术的重大需求,开展了离轴非球面反射镜的精密铣磨加工技术研究.分析了五轴联动范成法铣磨离轴非球面的原理,将离轴非球面所在的同轴母镜离散为一系列不同半径的球面环带,将工件坐标系建立在待加工离轴非球面...     

子孔径范成法铣磨半球及超半球光学整流罩

为攻克高陡度球面光学零件成型技术，以半球及超半球红外光学整流罩为研究对像，提出了一种子孔径铣磨加工方法。对传统范成法铣磨成型理论进行拓展，将球面离散为一系列子孔径环带，砂轮沿环带“步进”运动，拼接成型得到完整的球面。分析了成型球面与三轴机床位置坐标之间的转换关系，对加工运动轨迹进行仿真，开展半径误差补偿验证实验及变速进给参数优化实验，提出变半径铣磨法解决超半球加工材料过切问题。对长径比分别为0.5（半球）和0.55（超半球）的热压硫化锌、镁铝尖晶石整流罩开展成型工艺试验，加工表面各点矢高差<4μm，表面粗糙度Ra<1.5μm。实验结果表明：该方法为高陡度球面加工提供了有效的解决方案。     

球面范成法成形一般原理及范成表面形状精度分析

本文讨论球面范成法成形的一般原理,分析和计算范成表面的形状偏差,给出若干数据和结果。     

球面光学元件表面疵病视觉检测方法研究

球面光学元件由于其光学结构的影响,采用机器视觉的方法对其表面疵病进行检测时,无法将被测面都成像在一个像平面上并且在成像的过程中丢失了疵病的三维信息,造成了检测的误差。为了解决这些问题,提出了一种机器视觉与三维重构相结合的检测方法。首先,根据球面光学元件的特性设计了图像采集平台,以获得高质量的疵病图像。然后,通过图像处理算法对疵病图像进行预处理与疵病识别。最后,基于计算机视觉图像重构技术与球心投影技术,对疵病图像进行三维重构。实验表明,该方法提升了机器视觉对球面光学元件表面疵病检测的精度,可达99%,具有可行性和研究价值。     

KJP12.4小球面磨抛机

ＫＪＰ１２．４小球面磨抛机ＫＪＰ１２．４小球面磨抛机能够加工高精度的小球面透镜。由于与传统的准球心和平摆式原理不同，ＫＪＰ１２．４采用球心可调原理，可使摆动中心与工件球心完全重合，保证了加压方向总是垂直于工件表面，指向透镜球心。所以在单件加工小透镜时...     

用AIM-65微型机控制光学零件表面疵病检查仪

<正> 引言光学零件表面疵病检查仪是用来定量检测光学零件表面疵病的仪器(以下简称疵病检查仪)。它的工作原理是将He-Ne激光器发出的光束经扩束和聚焦,使光束焦点落在被测透镜表面上,聚焦光点由透镜中心向边缘作螺旋扫描。当光点遇到划痕或斑点时产生脉冲信号,累计脉冲的宽度就可实现对表面疵病的自动检测。从已收集到的资料,我们知道国外的同类仪器和国内正在研制的仪器其电气控制部分均是     

简单仿形球面车床

光学车间经常大量地需要球模,通常这些球模是在球面车床或铣床上加工的,而球面车床不易普及,在铣床上用范成法加工,其调试、计算过程又较复杂。我们把一台很旧的111 B     

近半球同心球罩的粗磨

<正> 近半球同心球面玻璃罩(以下简称球罩)由于形近半球,且无圆柱面定位(图1),因此用一般的夹具是不能在铣磨机上进行加工的,我们将夹具改装后,在QM300铣磨机上铣磨,效果尚佳,现介绍于下:     

纵向切入式平面铣磨法

<正> 我厂在光学零件粗磨平面加工和棱镜成盘铣磨中,采用矩形工作台配置电磁吸盘和多用真空吸台、用切入式一次走刀贯穿铣磨方法加工各种大小不同平面或棱镜和柱形镜,比一般的铣磨法能提高工效3～4倍。一、磨削工作原理1.一般的平面铣磨机加工平面都在PM500型平面铣磨机或QM30透镜铣磨机上进行,其加工原理如图1所示。金刚石砂轮(1)高速回转并作慢速垂直进给,工件2作回转,用螺旋式进给方式使工件逐步磨削至所需尺寸后,     

透镜焦距的测量方法

确定透镜焦距f有两种方法:一种是绝对确定法,另一种是成象测定法。绝对确定法常在设计与制造透镜时使用,它是根据几何光学中理想成象的基本原理,求出球面折射各基点(面)与焦距值,然后再求出由两个球面折射所组成的单透镜以至于由任意个单透镜形成的透镜组的焦距及其各基点(面)。由于此法用到的只是在设制时就能准确确定的一些量,例如透镜材料的折射率,球面的半径及诸球面间的     

读者信箱

答读者加工弯月透镜时,要注意些什么问题? 弯月透镜加工中需注意的问题主要是偏心和变形。(1)偏心问题。一般透镜的磨边余量是按透镜的外圆直径和曲率半径大小来选取的。但由于弯月透镜的两个球面是同向弯曲的,所以在粗磨和抛光中,不易控制边缘厚度差,容易造成中心偏超差。因而在加工过程中,除要严格控制边缘厚度差外,必要时还需进行核算,校核余量给得是否合适。     

大口径光学元件表面疵病在位检测与评价研究

精密光学元件在加工过程中如果工艺控制不当,产生的划痕、麻点等疵病分布范围虽然较小,但对整个光学系统的性能影响却很大,破坏力非常强,目前的表面疵病检测仪基本上针对平面或球面光学元件进行离线检测。文章以光学加工机床为运动平台,采用暗场散射成像方法,设计多光束均匀照明系统,研究表面疵病微细特征的识别算法,实现大口径光学表面疵病的在位检测与评价;标定结果表明,表面疵病宽度偏差为2.05%,长度偏差为2.39%,满足指标要求;在此基础上针对Φ280 mm平面硅镜进行自动化在位检测,给出了不同类型疵病的统计数据,解决了离线检测中非加工时间长与多次装夹引起定位误差等问题。     

标准球面透镜的几何特性与误差分析

标准球面透镜是斐索型干涉仪的核心器件,综述标准球面透镜的几何特性和误差。分析标准球面透镜在干涉照明光路和成像光路中的作用,重点介绍并实验验证了球面干涉成像的R-sinθ几何特性关系模型,给出了采用Q非球面实现非球面分裂的新型设计方法,以及2片式非球面标准球面透镜结构的实例,概述了针对小F数标准球面透镜球面干涉腔中的待测球面调整误差和移相空间非均匀性误差的研究成果,介绍了校正球面干涉腔中误差的波面差分算法,指出在近标准球面透镜焦点位置测量球面时的回程误差影响,从物像共轭关系角度解释了近焦点位置回程误差较大的原因,比对分析了标准球面透镜的透射波前与斜率对回程误差的影响。提出了在设计标准球面透镜时需注意的几何特性关系,以及使用标准球面透镜时易产生的误差和相应的抑制方法。     

用QM30机床改制的立轴矩台高速平面铣磨机

<正> 我厂用长春仪表机械厂制造的QM30透镜铣磨机改制成矩台高速平面铣磨机,用贯穿式切入磨削方法磨削各种光学玻璃的平面、棱镜、中大曲率凹凸柱面,能提高工效3～4倍,机床各种动作较全,适用于单件、小批、成批光学元件铣磨加工。     

透镜粗磨中的基准定位与不胶条滚圆

<正> 一、引言采用块料玻璃加工透镜,须经胶条滚圆,这是从事光学冷加工的同志所熟知的。然而,自从一九七七年底以来,我厂在透镜粗磨中,基本实现了不胶条滚圆。实践证明,划方后的玻璃片不胶条是可以滚圆的。二、不胶条滚圈的缘由我厂原来加工透镜的粗磨工艺是:下料、磨平面、划方、胶条、画线、胶顶针片、滚圆、拆顶针片、拆条、清洗、铣磨球面。这种加工方法属于传统的古典工艺。这与别厂的加工工艺大同小异。所谓大同,就是在“下料(或者叫锯料、开料)、磨平面(或叫整平)、划方、胶条、滚圆、拆胶、清洗、铣磨球面”等方面基     

关于光学制图法的国际标准概要

本文叙述了光学制图法的最新国际标准。包括光学零件的基本绘图方法以及光学材料的缺陷允差、球面面形误差、零件的中心偏差、球面疵病允差、表面粗糙度、表面处理和镀层等的表示方法。     

透镜焦距的测量方法

确定透镜焦距f有两种方法:一种是绝对确定法,另一种是成象测定法。绝对确定法常在设计与制造透镜时使用,它是根据几何光学中理想成象的基本原理,求出球面折射各基点(面)与焦距值,然后再求出由两个球面折射所粗成的单透镜以至于由任意个单透镜形成的透镜组的焦距及其各基点(面)。由于此法用到的只是在设制时就能准确确定的一些量,例如透镜材料的折射率,球面的半径及诸球面间的间隔大小等,因而是确定焦距最准的方法。然而由于计算过于复杂,另一方面对于现成的透镜,往往又很难甚至于无法准确地知道以上各量,所以,此法一般并不常用;而且即使对设制     

半球谐振子外球面加工原理误差分析及实验研究

通过对“范成法”加工半球谐振子外球面的机理分析,推导出外球面曲率半径的计算公式,分析出影响谐振子外球面形状误差的主要因素为砂轮的形状误差、机床的轴系定位偏差和机床旋转轴的跳动。砂轮形状误差包括砂轮中径误差和砂轮刃口半径误差,机床轴系定位偏差包括X、Y和B轴定位偏差,机床旋转轴跳动包括径向跳动和轴向跳动。通过优化外球面加工工艺参数,加工得到的谐振子外球面圆度小于0.25μm,同心度小于0.4μm,表面粗糙度小于0.02μm,谐振子品质因数大于2.6×10⁷。     

异形光窗的微应力、高精度成型加工技术

针对异形光窗高精度成型加工中存在的问题，介绍了异形光窗的特点和成型技术原理，从镜面保护、定位工装的设计、尺寸测量与补偿算法及铣磨参数优化等4个关键问题开展试验研究，实现异形光窗的微应力精确无损成型，其线性尺寸误差≤0.03 mm，二维角度误差≤20″，斜面倾斜角度误差≤1.2′，表面疵病≤Ⅳ，满足隐身飞机对异形光窗的指标要求。     

介绍一种经改装的内调焦式透镜定心仪

<正> 透镜的定心和磨边就是使它的光轴与几何轴重合。对于一个具有两个球面的透镜来说,就是使通过两个球面球心的直线(即光轴)与它外圆的几何轴线相重合。