数控车床加工非圆曲线用户宏程序的编制

用户宏程序由于允许使用变量、算术和逻辑运算及条件转移，使得编制相同加工操作的程序更便捷，如固定加工循环宏程序。使用时，加工程序可用1条简单指令调出用户宏程序，这和调用子程序完全一样。     

控制超半球透镜光轴与端面垂直的工艺探讨

设计高倍率显微镜的光学系统时,设计者常常会选用一些半径小、精度高的超半球小透镜,有时选用小型双球面零件,即在超半球透镜的端面上附加一个凹球面。这就给工艺人员提出了如何根据这种特殊零件的具体要求,编制出合理而完善的加工工艺。这种零件的外部形状及精度要求(见图1)如     

超小型蓝宝石凹球面单透镜的磨制和检测

作者经过加工超小半径凹球面蓝宝石单透镜摸索实践,介绍了其加工工艺和检验方法。     

测量光学系统焦平面能量分布的一种方法

介绍了测量加工欠完善光学系统焦平面能量分布的“光线追迹”法。它类似于哈特曼方法,用该法测量了用于激光等离子体实验的非球面-球面透镜的焦斑大小及能量分布,为改进透镜加工及计算靶面上的能量密度提供了依据。     

Matlab在几何光学仿真实验中的应用

在工程光学教学中,为了使学生更好地理解球面光学成像系统与理想光学成像系统的区别,提出了用Matlab程序模拟球面光学系统成像过程的仿真实验,并编制了模拟程序.把系统结构参量r,d,n和物距L等代入到模拟程序中,就可以仿真成像系统的成像过程.仿真实验结果显示:理想光学成像系统的成像性质在球面光学成像系统中不存在,但可以通过设计优化使球面系统近似达到或者无限接近理想成像系统,理想成像系统的意义在于它的标准性.     

母线含非圆曲线的超声变幅杆精确加工的研究

介绍在普通数控车床上准确加工母线含非圆曲线的超声变幅杆的两种通用程序的编制方法及应用。方法一以等弦长划分待加工曲线决定节点,以平均曲率半径作为插补圆半径,以C语言编制出加工代码生成软件。方法二采用VB6编程,使用双圆弧法进行插补,伸缩步长法进行误差控制和决定节点,可设定并控制插补误差理论值,运行时生成的NC代码指令条数少,适应任何超声变幅杆的加工,界面友好易用。上述两程序在进行切削加工前,均可全程模拟加工过程。两软件经分别在GSK-928和G-CNC6135A(G)数控车床上应用,效果良好。而第一软件较完善。     

反应烧结碳化硅球面反射镜的光学加工与检测

介绍了250mm口径、4200mm曲率半径的反应烧结碳化硅球面反射镜光学加工和检测的工艺流程;并按照流程依次介绍了在研磨成型、细磨抛光和精抛光过程中使用的机床、磨具、磨料及采用的工艺参数和检测方法。介绍了在光学加工和检测各个步骤中应注意的问题。展示了加工后250mm口径反应烧结碳化硅球面反射镜的实物照片,并给出了面形精度和表面粗糙度的检测结果:面形精度(95%孔径)均方根值(RMS)为0.037波长(λ=632.8nm),表面粗糙度RMS值达到1.92nm(测量区域大小为603.6ⅹ448.4μm)。     

行星夹具膜厚均匀性计算

 建立了平板型和球面型行星夹具膜厚均匀性的计算模型。利用根据这些模型编制的计算程序计算了基板表面膜层厚度分布与蒸发源位置、蒸发源发射特性、夹具高度、行星轨半径以及行星夹具的倾角之间的关系。并得到了一组典型结果。     

椭球面镜的加工方法

椭圆绕长轴旋转而成的面叫椭球面,其方程式可用下式表达: y~2 =2R_0x-(1-e~2)x~2式中R_0——椭圆顶点的曲率半径; e——椭圆的离心率。椭球面的最接近比较球面半径R及最大非球面度δ_(max)可由下式计算:     

大球面半径、单球面超薄透镜的简易加工技术

单球面超薄透镜厚度小、球面半径较大,使用传统的球面加工方式速度慢、加工难度大;而使用平面加工方式,拆胶后零件变形较大,无法稳定满足球面半径以及中心偏的要求。为了降低成本、稳定量产这类产品,采用了双面抛光和平面加工相结合的方式,找到了一种简便快捷的加工方法;同时结合使用平面干涉仪,提供了一种中心偏检测方法,有效地解决了产品加工难和检测难的问题。为这类产品的大规模生产和检测提供了支持。     

读者信箱

一、用球面铣磨机加工球面零件有时出现非球面,为什么?在球面铣磨机上加工球面零件,有时会出现这种情况,即机床调整好开始加工的球面是合格的,但连续加工一段时间后其擦贴度变成边缘和中间接触,也就是说工件面形的腰部凹下去,为什么?引起原因如下:     

光纤中光的偏振态的几种表示方法

阐述了光纤中影响光的偏振态的几个因素。用椭圆表示法和邦加（Poincare)球图形表示法对光的任意偏振态进行了描述，并用平面的史密斯圆图来等效邦加球。编制了QUICK BASIC计算机程序，绘制了史密斯圆图的等α线、等δ线和等β线，程序能快速显示任意偏振态的椭圆表示和史密斯圆图表示，讨论了史密斯圆图的特性和应用。     

射频CO2激光用于轧辊毛化的实验研究

分析了轧辊材料在温度发生变化时对激光吸收系数的影响和毛化加工时各种工艺参数对毛化点的影响.针对Diamond K-50射频激励CO2激光器对轧辊毛化的实验,分析了激光脉冲宽度、重复频率以及毛化扫描速度等参数对毛化点的大小和椭圆度的影响,其中激光脉冲宽度与毛化点大小成线性关系,在脉宽为50～400μs时,毛化点椭圆短轴直径可达90～260μm,满足所需要的毛化加工要求.     

比较球面和最大偏离量的计算

在二次非球面加工时,都先加工出一个球面,然后在这个球面基础上加工成所需要的非球面。这个球面就称做比较球面,该比较球面通过二次非球面的顶点和两边缘点,如图1所示。这个球面也称做最接近比较球面,在此球面的基础上加工二次非球面最省工时。最接近比较球面和二次非球面之间的偏差称做偏离量,显然在顶点和两边缘点的偏离量为零,而其它位置的偏离量随y不同而变化,其中偏离最大的     

高精度高次非球面最接近球面计算方法

分析了高次非球面与其加工用最接近球面之间的几何关系特点,提出了一种基于1维搜索的高精度高次非球面最接近球面计算方法。该算法可以计算二次或高次凹（凸）非球面的加工用最接近球面半径、球心位置及非球面度。通过计算实例与现有计算最接近球面的方法相比,该算法在计算高次非球面时将最大非球面度从500.8 m减小到30.0 m,在计算二次非球面时计算结果与精确公式法得到的结果一致。计算实例表明该方法计算高次非球面时得到的最接近球面更优、计算精度更高,且适用于任意次非球面最接近球面的精确计算。     

简易弧高计的误差分析

本文介绍了使用简易弧高计测量球面弧高时的误差公式，并用实例说明了此类弧高计在一般光学元件件加工测量中的可靠性。     

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。     

光学零件加工主要难点的分析

本文根据光学零件在当今科学技术中的重要作用,阐述了球面及非球面光学零件的各种加工方法及其难点,讨论解决加工难点的方向和可行方法。     

基于斜率非球面度的非球面最接近比较球面定义

为了准确表征非球面偏离球面的程度,并适用非球面检测技术,提出了采用斜率非球面来定义非球面最接近比较球面。分析了最小最大斜率非球面度相关与计算全息板的加工难度及非球面检测难度,并有利于减小激光束偏转法的测量误差。根据定义推导了最接近比较球面计算模型,分析了不同比较球面下的斜率非球面度分布、不同非球面的最接近比较球面位置、非球面参数对计算结果的影响及各种非球面度定义下的最接近比较球面。结果表明,不同非球面的最接近比较球面球心为非球面0.85～0.87口径法线与光轴的交点,从而优化了计算过程。定义求得的最接近比较球面不同于现有各种方法,是适应非球面检测需求的。     

大口径方形离轴非球面的非球面度计算与应用研究

采用不同的数值计算方法求解了大口径(340mm×340mm)方形离轴非球面的最接近球面曲率半径和非球面度,得出了各种不同的磨削量及其对应的分布结构。对不同的最接近球面及非球面度所适用的加工工艺和检测方法进行了分析和评价。这对离轴非球面的加工和检测具有一定的指导意义。