光学镜片的新一代加工手段—磁流变抛光
作者:管理员    发布于:2018-11-01 21:57:05    文字:【】【】【
摘要:光学镜片的新一代加工手段—磁流变抛光
计算机辅助加工


        为了达到这一目的,各国正在开发新的加工技术,以便经济而高效地加工生产球面、非球面和共形表面的光学零件,满足下一代光学系统性能的要求。新开发研究的加工技术,能排除工业生产成本对劳动密集性设备和熟练专业技术的依赖,同时能提供加速加工现代化的关键性技术。首先进行了将计算机辅助工程技术应用于完整加工工艺的各基本单元的研究。具有知识程序设置和闭环校正软件模块的计算机辅助加工机将加工期间要执行的加工工艺和质量保证机构组合到一起。高精度加工,在机测量并实行闭环控制,将替代从前要求熟练手工操作的劳动密集型加工过程。当该系统全部研制成功后,将能提供加工处理零件所需要的全部信息,包括零件安装、刀具切削、数控加工指令和质量保证等。


计算机控制精密研磨

 
        计算机数控加工中心具有加工生产各种透镜的能力。加工出来的透镜表面粗糙度等级和表面局部损伤很低。在许多非成像系统和红外光学应用中,这些透镜可以不必抛光直接拿来使用。计算机控制决定精密研磨加工技术可以提高透镜研磨精度并降低研磨损伤。

        设备的扩展加工能力为加工各种脆性材料开辟出一种可重复性和可预测性好的加工方法。已证实这种计算机控制精密研磨加工能获得很高等级的形状精度、波峰谷和表面光洁度。计算机控制决定精密研磨技术用于球面透镜的加工生产,显著地提高了光学工业的竞争能力。后继开发研究是把计算机控制加工和计算机控制精密研磨扩展到加工研磨非球面和共形自由光学表面。高性价比的非球面加工系统的开发研究,为工业非球面光学加工开辟了一个崭新的领域。
 

       非球面精密研磨机具有许多新的特点,它是一台双导向轴、液压静力导轨、双转动心轴加工机。这两个心轴一个用于粗成形加工的精密滚珠轴承心轴;另一个是用于精成形加工空气轴承心轴。双心轴设计与先进控制和反馈系统组合能加工生产各种非球面光学表面,加工出来的表面几乎不要求后续抛光。精密研磨后,在零件从夹具上卸下来之前,用非机械式表面轮廓仪测量非球面表面形状。计算机把测量表面与操作人员输入的设计要求的非球面进行比较,如果形状误差较大有必要进行校正,计算机便会自动生成使机器执行的补偿刀具进刀程序,加工完成的非球面零件随时可以系统进行精修加工。



磁流变精修抛光


       随着计算机数控的精密研磨的发展,一种具有革命性的精密抛光新概念,称作磁流变精修抛光得到了发展。该抛光技术提供一种不需要专门特殊加工工具的计算机控制的表面精修抛光方法。这种精抛光可以理解为,把

       磁流变流体作为传统软膏抛光加工中使用的刚性研磨工具的一种替代物。这种流体的形状能实时地加以变换和控制,因而可适用于抛光任何几何形状的光学零件。与传统非定形沥青或化合物抛光相比较,有许多值得注意的优点。 磁流变精修抛光免除了传统抛光那种用沥青反复抛光的过程,也不需要用熟练工人和刚性研磨工具。磁流变精修的另一个显著优点是,它具有选择性去除透镜表面任何处磨料的能力。利用改变暴露给流体透镜部分的时间来实现透镜表面的磨料去除。简单地说,磁流变流体抛光透镜表面任何一个区域的时间越长,该部分磨料去除得也越多。利用改变透镜通过流体的扫过速率或停留时间来实现选择性透镜表面磨料去除。当去除类似像散等非对称误差时,可改变旋转轴的转动速度,使转动在透镜表面误差高的区域有效停留时间比低的区域更长些。在校正具有马鞍形误差的光学表面时,可控制透镜转轴旋转,在马鞍形状低的部分转速加快,以减少磨料去除。经过很多圈转动校正之后,结果是对马鞍形高出部分的抛光多于低的部分,从而校正透镜表面的这种误差。
脚注信息
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