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半球谐振子超精密修调方法研究
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作者 刘俊峰 王瑜 +3 位作者 杜春阳 赵羽乾 戴一帆 赖涛 《精密成形工程》 北大核心 2024年第1期158-166,共9页
目的研究因谐振子质量缺陷而引起的频率裂解机制,进而对刚性轴位置进行质量高分辨率可控去除,提高陀螺精度。方法首先基于多区域配合划分法建立半球谐振子高精度有限元仿真模型,分析质量大小与位置对谐振子频差的影响规律。其次搭建谐... 目的研究因谐振子质量缺陷而引起的频率裂解机制,进而对刚性轴位置进行质量高分辨率可控去除,提高陀螺精度。方法首先基于多区域配合划分法建立半球谐振子高精度有限元仿真模型,分析质量大小与位置对谐振子频差的影响规律。其次搭建谐振子振动特性检测平台,利用拍频法实现其频差值和刚性轴位置的精确辨识。最后结合仿真与辨识结果以及离子束加工方法确定谐振子超精密修调方案。结果优化网格划分方法后,谐振子有限元模型频差值小于0.0001Hz,当修调定位误差相同时,在一个范围内的质量去除比单点质量去除的修调效率更高;谐振子质量缺陷四次谐波刚性轴位置辨识精度可达0.1°,与常见的幅值法相比,其精度提高了一个数量级;通过三次点线结合方式进行质量修调后,谐振子频差值小于0.001Hz,修调效率与精度得到了提升。结论提出的谐振子仿真模型、振动特性测试方法以及离子束修调工艺精度较高且可行性较强,对实现半球谐振子性能高精度检测以及高质量加工具有重要意义。 展开更多
关键词 半球谐振子 频差 超精密修调 刚性轴位置 离子束加工
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KDP光学零件超精密车削加工误差的频谱特性与控制 被引量:5
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作者 王贵林 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期159-164,共6页
超精密车削技术适于加工KDP(磷酸二氢钾)等频率转换类型的强光光学零件,但车削表面存在明显的加工纹理,导致抗激光损伤阈值降低。以加工表面误差幅值及其频谱分布为对象,分析了KDP光学零件超精密车削的加工特征和误差形态,采用功率谱密... 超精密车削技术适于加工KDP(磷酸二氢钾)等频率转换类型的强光光学零件,但车削表面存在明显的加工纹理,导致抗激光损伤阈值降低。以加工表面误差幅值及其频谱分布为对象,分析了KDP光学零件超精密车削的加工特征和误差形态,采用功率谱密度(PSD)评价方法研究了工艺参数与误差频谱的内在关系,结果表明:不同进给速度及主轴转速将使螺旋形刀痕的间距发生变化,进而影响KDP表面误差的频率成分;切削深度虽然对误差频谱影响很小,但会改变PSD的幅值;当主轴转速高于500r/min、进给速度小于2mm/min、切削深度小于2μm时能够加工出rms值优于20nm的KDP面形。在此基础上,以典型KDP光学零件加工为例,通过超精密补偿车削方法将低频误差的PSD控制在300nm2·mm以内,中高频误差的PSD控制到国家点火装置(NIF)标准线以下,满足强光系统的工作要求。 展开更多
关键词 光学制造 KDP 超精密车削 面形误差 功率谱密度(PSD)
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强光光学元件加工技术发展 被引量:12
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作者 戴一帆 钟曜宇 +1 位作者 石峰 田野 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第23期2788-2797,共10页
面向强光光学元件的低损伤制造,概述了关联激光损伤性能的损伤前驱体检测表征方法,提出纳米尺度污染与化学结构缺陷等损伤前驱体是低损伤加工过程需要关注的焦点;结合光学元件加工方法的发展进程,探讨了基于化学辅助磁流变抛光和离子束... 面向强光光学元件的低损伤制造,概述了关联激光损伤性能的损伤前驱体检测表征方法,提出纳米尺度污染与化学结构缺陷等损伤前驱体是低损伤加工过程需要关注的焦点;结合光学元件加工方法的发展进程,探讨了基于化学辅助磁流变抛光和离子束溅射清洗技术的纳米损伤前驱体的抑制方法,以有效减少纳米级污染和化学结构缺陷;提出强光光学元件制造面临的三个挑战,为实现强光光学元件清洁制造提供参考。 展开更多
关键词 光学元件 辐照损伤 抛光 溅射清洗
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铝合金表面的直接光学抛光实验 被引量:13
4
作者 张艺 尹自强 尹国举 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期675-680,共6页
单点金刚石车削铝合金表面具有较好的表面质量和精度,但车削"纹路"会产生散射现象,难以满足高品质光学系统要求。对铝合金表面进行直接光学抛光可以去掉表面产生的车削"纹路",提高反射表面的光学性能,分析酸性条件... 单点金刚石车削铝合金表面具有较好的表面质量和精度,但车削"纹路"会产生散射现象,难以满足高品质光学系统要求。对铝合金表面进行直接光学抛光可以去掉表面产生的车削"纹路",提高反射表面的光学性能,分析酸性条件下和碱性条件下的铝镜抛光原理,采用新型抛光盘与抛光液对单点金刚石车削后铝合金表面进行抛光实验。实验结果表明:通过合理控制工艺参数,能够消除铝合金表面残留的周期性车削刀纹,并且不会产生新的表面划痕,得到较好的铝镜光学表面质量,测得的铝镜表面粗糙度Ra=2.6nm。 展开更多
关键词 铝合金表面 光学抛光 光学表面 新型抛光盘 抛光液
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高精度芯轴控时磨削去除函数优化研究
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作者 刘凯华 许汉威 +1 位作者 关朝亮 孙梓洲 《表面技术》 北大核心 2025年第8期180-190,共11页
目的 控时磨削技术通过控制磨削工具在工件表面不同位置的驻留时间来实现确定性修形。该技术摆脱了传统机床“精度复印”原理的限制,可显著提高芯轴加工精度。但多次迭代加工后,精度收敛比显著降低。从去除函数优化角度出发,旨在进一步... 目的 控时磨削技术通过控制磨削工具在工件表面不同位置的驻留时间来实现确定性修形。该技术摆脱了传统机床“精度复印”原理的限制,可显著提高芯轴加工精度。但多次迭代加工后,精度收敛比显著降低。从去除函数优化角度出发,旨在进一步提高芯轴加工精度。方法 首先构建不同的去除函数模型,通过加工仿真分析去除函数的形状和尺寸对加工精度的影响规律,提出了基于去除函数优化的精度提升方法。随后改进控时磨削装置,通过实验制作了4个轴向长度不同的控时磨削去除函数,并分析了其修形能力。最后采用4个去除函数在Ⅰ号芯轴上的4个区域进行对比修形实验,并选用最优去除函数对Ⅱ号芯轴进行修形实验,验证优化后去除函数的加工效果。结果 随着去除函数轴向长度的减小,Ⅰ号芯轴4个区域的加工精度存在先迅速提升后缓慢提升的规律,与仿真结果吻合。其中,最优去除函数加工后的平均圆度误差从0.209μm收敛至0.148μm,圆柱度误差从0.464μm收敛至0.396μm,较优化前精度进一步提升。Ⅱ号芯轴的平均圆度误差从0.182μm收敛至0.102μm,圆柱度误差从0.566μm收敛至0.370μm,显著提高了芯轴的加工精度。结论 通过优化控时磨削去除函数,能够进一步提升迭代加工精度,为芯轴高精度加工提供了理论与技术支持。 展开更多
关键词 控时磨削 主轴芯轴 去除函数优化 确定性修形 圆柱度误差 圆度误差
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基于方波相位调制的多波长位移干涉测量
6
作者 刘琪 陈善勇 《应用光学》 北大核心 2025年第3期538-548,共11页
相位生成载波(phase generated carrier,PGC)技术是多波长光纤位移传感器(multi wavelength fiber displacement sensor,MWFDS)中的核心技术。提出一种基于方波信号相位调制和解调(square-wave phase modulation and demodulation,SWPMD... 相位生成载波(phase generated carrier,PGC)技术是多波长光纤位移传感器(multi wavelength fiber displacement sensor,MWFDS)中的核心技术。提出一种基于方波信号相位调制和解调(square-wave phase modulation and demodulation,SWPMD)的方法,研究构建了相应的光路系统,精确控制方波信号对多波长光束进行相位调制,对采集到的干涉信号进行数字处理以实现相位解调,进而复现位移信息。仿真实验部分系统地分析了不同频率调制信号及方波调制信号初始相位变化对位移复现精度的影响,无论调制参数如何变化,位移复原的均方根误差(root-mean-square error,RMSE)均稳定保持在0.15μm~0.3μm范围内。通过应用SWPMD方法,对复杂的位移轨迹进行了复现,证明了该方法在提升MWFDS性能方面的普适性和有效性。最后,计算分析了对不同步长方波位移的复现情况,证明了所提方法在理论上能够实现0.1 nm位移测量的分辨率。 展开更多
关键词 相位生成载波技术 光纤位移干涉测量 方波相位调制 解调算法 误差分析
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全国产化公里级单光子测距系统
7
作者 邓阳阳 马必杨 +3 位作者 侯大禄 肖杰峰 欧洋 熊玉朋 《应用光学》 北大核心 2025年第3期522-529,共8页
单光子激光雷达相较于传统线性激光雷达,具备更高的探测灵敏度、时间分辨率和光子利用率,在遥感测绘、军事侦查、伪装识别等领域发挥着重要作用。介绍了一种1.5μm波段全国产化单光子测距系统,自主构建1.5μm高紧凑光纤光源系统,具备自... 单光子激光雷达相较于传统线性激光雷达,具备更高的探测灵敏度、时间分辨率和光子利用率,在遥感测绘、军事侦查、伪装识别等领域发挥着重要作用。介绍了一种1.5μm波段全国产化单光子测距系统,自主构建1.5μm高紧凑光纤光源系统,具备自适应降噪、降频功能,能降低系统暗计数并消除模糊距离,高精度时间数字转换器(time-to-digital converter,TDC)与单光子探测系统进行系统集成以控制整体体积,非共轴收发系统结构简单、调节方便、系统噪声低。在光源输出功率仅为10 mW,单脉冲能量为200 nJ的条件下,实现了1.7 km单光子测距。在多层伪装网覆盖目标探测识别实验中,可透过多层伪装网准确识别目标信息,探测精度优于0.1 m。实验结果表明,目前全国产化系统已具备较高的性能,在功耗、体积、重量方面优势明显,未来有望在众多领域发挥重要作用。 展开更多
关键词 激光雷达 单光子探测 单光子测距 模糊距离
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气体静压轴承设计及关键零件加工工艺研究 被引量:7
8
作者 管峰 李圣怡 +1 位作者 关朝亮 铁贵鹏 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第7期1083-1088,共6页
气体静压主轴广泛地应用于精密、超精密机床设备中,其核心零件的加工精度是主轴性能优劣的重要影响因素。本文以自主设计的气体静压止推轴承为例,分析了典型制造误差对轴承承载力及刚度等性能的影响,以误差分析结果为基础给出静止推板... 气体静压主轴广泛地应用于精密、超精密机床设备中,其核心零件的加工精度是主轴性能优劣的重要影响因素。本文以自主设计的气体静压止推轴承为例,分析了典型制造误差对轴承承载力及刚度等性能的影响,以误差分析结果为基础给出静止推板的设计精度。对于亚微米精度要求的静止推板,针对其装夹微变形问题,提出了变形误差补偿车削原理,即在机床上按吸附变形误差的反误差进行加工,使静止推板在去除真空吸附后的自由状态下能达到高的面形精度。对188 mm的静止推板圆环面进行了补偿加工实验,面形误差快速收敛到1μm以下,达到了高精度的加工要求。 展开更多
关键词 气体静压止推轴承 误差分析 吸附变形 补偿车削
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SiC光学材料的电弧增强等离子体加工方法 被引量:1
9
作者 史宝鲁 戴一帆 +1 位作者 解旭辉 周林 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期34-38,共5页
Si C光学材料具有高化学稳定性,其在普通的等离子体加工中难以获得较高的加工效率。在等离子体加工实验中,发现提高等离子体的自身射频电压可增强等离子体与Si C材料之间的电弧放电作用,而借助电弧的增强作用可提高Si C材料的加工效率,... Si C光学材料具有高化学稳定性,其在普通的等离子体加工中难以获得较高的加工效率。在等离子体加工实验中,发现提高等离子体的自身射频电压可增强等离子体与Si C材料之间的电弧放电作用,而借助电弧的增强作用可提高Si C材料的加工效率,因此提出电弧增强等离子体加工方法。为研究电弧的形成原理,使用自制的探针分别测量了普通电感耦合等离子体和电弧增强等离子体的电压。分别使用传统方法和电弧增强方法对S-Si C进行直线扫描加工实验,证明了电弧增强等离子体加工方法具有更高的加工效率。 展开更多
关键词 电感耦合等离子体 射频电压 电弧等离子体 碳化硅
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可见光/近红外成像系统共轴折叠反射镜干涉检测技术(特邀) 被引量:3
10
作者 熊玉朋 路文文 +2 位作者 黄铖 陈付磊 陈善勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期94-102,共9页
由共用镜坯、径向折叠的多个环带反射镜组成的成像系统具有紧凑化、免装调的特点。为确保各反射镜的面形精度和相互位姿精度,提出了计算全息(Computer Generated Hologram,CGH)补偿干涉测量方法。针对可见光/近红外成像需求,基于共轴折... 由共用镜坯、径向折叠的多个环带反射镜组成的成像系统具有紧凑化、免装调的特点。为确保各反射镜的面形精度和相互位姿精度,提出了计算全息(Computer Generated Hologram,CGH)补偿干涉测量方法。针对可见光/近红外成像需求,基于共轴折叠思路设计了环带四反射镜成像系统;应用金刚石车削工艺加工了多环带共体反射镜;重点针对其中共体的主镜、三镜和次镜、四镜分别设计了CGH补偿器,通过合理选择离焦载频和CGH轴向位置,有效分离了干扰衍射级次的鬼像,实现了多个反射镜面形与相互位姿误差的同步检测。干涉测量结果表明,多个反射镜同时达到接近零条纹状态,面形精度和相互位姿精度较高,且无鬼像干扰。系统对100 m远处目标探测实验表明,反射镜不需要额外装调即可实现良好成像,具有集成度高、研制周期短、成像质量高的优点。 展开更多
关键词 可见光/近红外成像系统 折叠反射镜 干涉检测 计算全息 高次非球面
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超高精度离子束抛光工具设计与性能分析
11
作者 鹿迎 解旭辉 +1 位作者 周林 彭文强 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期17-20,共4页
为了解决高精度光学修形问题,进行离子束抛光工具的设计与性能分析研究。通过开展离子束抛光工具设计方法的研究、聚焦离子光学系统结构设计和离子束流特性的分析,进行计算机仿真研究和中和器一体化设计;研制聚焦离子光学系统和中和器,... 为了解决高精度光学修形问题,进行离子束抛光工具的设计与性能分析研究。通过开展离子束抛光工具设计方法的研究、聚焦离子光学系统结构设计和离子束流特性的分析,进行计算机仿真研究和中和器一体化设计;研制聚焦离子光学系统和中和器,并采用15mm和10mm的聚焦离子光学系统进行修形加工实验,将口径150mm的熔石英平面镜从初始面形误差RMS15.58nm修正到RMS0.79nm。结果证明了聚焦离子光学系统设计的有效性,一体化离子束抛光工具具有亚纳米精度的修形能力。 展开更多
关键词 离子束修形 聚焦离子光学系统 离子束特性
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基于自由曲面光学元件的大视场光学成像系统 被引量:3
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作者 熊玉朋 陈适宇 +5 位作者 黄铖 路文文 彭小强 陈善勇 赖涛 欧洋 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1261-1272,共12页
面向机载探测系统大视场光学成像的需求,开展了大视场光学成像系统光学设计、自由曲面光学元件超精密加工、形位误差同步检测以及系统集成与成像实验研究。首先,采用视场扩展法进行大视场自由曲面离轴反射光学系统的设计;其次,进行铝合... 面向机载探测系统大视场光学成像的需求,开展了大视场光学成像系统光学设计、自由曲面光学元件超精密加工、形位误差同步检测以及系统集成与成像实验研究。首先,采用视场扩展法进行大视场自由曲面离轴反射光学系统的设计;其次,进行铝合金自由曲面反射镜纳米精度加工和高频抑制工艺探索,并实现了基于计算全息元件的自由曲面形位高精度检测;最后,进行了光学系统的装调集成与成像实验。结果表明,系统的视场角为30°×5°,全视场光学传递函数值大于0.7,接近衍射极限,最大像元均方根半径为2.075μm,自由曲面光学元件的面形精度均方根(Root Mean Square,RMS)值优于20 nm,位置精度优于1μm,装配集成后能够满足大视场高分辨的场景使用要求,同时具备稳定可靠和快响制造等特点。 展开更多
关键词 光学超精密加工 自由曲面 计算全息补偿检测 成像系统
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大型光学表面纳米精度制造 被引量:5
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作者 彭小强 戴一帆 李圣怡 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1-7,共7页
纳米精度光学表面在光刻技术、同步辐射、空间观测和惯约聚变等领域有重大需求。随着装备性能需求的不断提升,这些光学系统对光学零件面形精度和表面质量的要求几乎接近于物理极限,对光学制造技术提出了更高挑战,使光学制造成为纳米制... 纳米精度光学表面在光刻技术、同步辐射、空间观测和惯约聚变等领域有重大需求。随着装备性能需求的不断提升,这些光学系统对光学零件面形精度和表面质量的要求几乎接近于物理极限,对光学制造技术提出了更高挑战,使光学制造成为纳米制造技术的发展前沿。通过攻克纳米量级材料去除的稳定性、复杂曲面可控补偿和装备运动轴性能设计等关键问题,掌握了以磁流变和离子束抛光技术为代表的可控柔体抛光技术,利用自主研发的抛光制造装备和工艺实现了典型光学零件的纳米精度制造,为国家相关科技项目的顺利实施提供有力的制造技术支撑。 展开更多
关键词 纳米精度制造 光学制造 可控柔体抛光 磁流变抛光 离子束抛光
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单晶硅反射镜激光能量吸收系数与衬底表面质量的关联 被引量:4
14
作者 田野 戴一帆 +4 位作者 石峰 彭小强 韩凯 朱志武 万稳 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期26-29,共4页
高能激光系统中,单晶硅基底反射镜的能量吸收系数是影响系统性能的关键指标。衬底加工质量对镀膜后元件激光能量吸收系数影响显著。通过测试不同衬底粗糙度、划痕密度的单晶硅反射元件,分析衬底表面典型加工特征(粗糙度、划痕)对激光能... 高能激光系统中,单晶硅基底反射镜的能量吸收系数是影响系统性能的关键指标。衬底加工质量对镀膜后元件激光能量吸收系数影响显著。通过测试不同衬底粗糙度、划痕密度的单晶硅反射元件,分析衬底表面典型加工特征(粗糙度、划痕)对激光能量吸收系数的影响规律,认为粗糙度与吸收系数正相关,粗糙度均方根从0.668nm降低至0.345nm会使吸收系数降低28.0%。少量划痕对吸收系数的直接影响并不明显,吸收系数均值变化在3.1%以内。但表面划痕会诱发激光损伤,划痕密度较大时会引起后续能量吸收持续增大,辐照400s后,吸收系数较辐照100s时增大18.3%。 展开更多
关键词 单晶硅 激光能量吸收系数 衬底表面质量
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盘形圆弧砂轮曲面磨削几何模型 被引量:1
15
作者 彭扬林 戴一帆 +1 位作者 宋辞 石峰 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期39-42,共4页
砂轮外形、加工轨迹、运动轴组合方式、工件摆放方式等的差异都会引起曲面磨削加工模型的变化,加工几何模型是实施曲面磨削首要解决的问题。建立盘形圆弧砂轮的几何模型,通过磨削点法向量匹配,建立工件点和砂轮点的一一映射关系,经过坐... 砂轮外形、加工轨迹、运动轴组合方式、工件摆放方式等的差异都会引起曲面磨削加工模型的变化,加工几何模型是实施曲面磨削首要解决的问题。建立盘形圆弧砂轮的几何模型,通过磨削点法向量匹配,建立工件点和砂轮点的一一映射关系,经过坐标变换可以得到相应的刀具运动轨迹,用于磨削加工。形成统一的盘形砂轮曲面磨削几何模型,并给出刀具运动轨迹的计算流程。该磨削模型适用范围广,有效解决了多种曲面磨削过程的刀具轨迹生成问题,实现了高精度的曲面磨削加工。 展开更多
关键词 曲面磨削 磨削几何模型 砂轮模型 法向量匹配
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音圈电机驱动的快刀伺服系统性能测试 被引量:1
16
作者 田富竟 尹自强 李圣怡 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期12-16,共5页
研发了一种新的音圈电机驱动的超精密快刀伺服系统,行程达到30mm,最大加速度为920m/s2。通过实验手段获得系统的运动模型,用于控制器的设计。针对一类典型的光学复杂结构曲面-微小透镜阵列进行加工,并对加工结果进行测试与分析。测试结... 研发了一种新的音圈电机驱动的超精密快刀伺服系统,行程达到30mm,最大加速度为920m/s2。通过实验手段获得系统的运动模型,用于控制器的设计。针对一类典型的光学复杂结构曲面-微小透镜阵列进行加工,并对加工结果进行测试与分析。测试结果表明,所研发的快刀伺服系统达到了加工技术要求,为该系统在实际加工中更广泛的应用打下了基础。 展开更多
关键词 音圈电机 快刀伺服系统 超精密金刚石车削 微小透镜阵列
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高精度轴类零件的砂带确定性修形方法 被引量:1
17
作者 胡皓 陈学蕾 +2 位作者 孙梓洲 戴一帆 关朝亮 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期167-173,共7页
为提高金属轴类零件的加工精度,基于光学确定性加工原理将振动砂带研抛方法用于轴类零件的高精度修形中。在这种方法中,弹性接触轮在一定压力下与轴类工件接触形成一个矩形研抛区域,砂带覆盖在接触轮上,通过接触轮的轴向振动可以实现材... 为提高金属轴类零件的加工精度,基于光学确定性加工原理将振动砂带研抛方法用于轴类零件的高精度修形中。在这种方法中,弹性接触轮在一定压力下与轴类工件接触形成一个矩形研抛区域,砂带覆盖在接触轮上,通过接触轮的轴向振动可以实现材料可控去除。利用圆柱度仪测量得到轴零件外圆表面的轮廓形貌,得到被加工零件表面轮廓的误差分布。使用脉冲迭代法计算接触轮在圆柱表面不同位置的驻留时间,通过机床主轴的伺服控制实现工件不同位置材料去除量的大小,从而实现被加工零件圆柱度误差的确定性修整。在经过仿真加工后,在一根45#钢轴的一段柱面上进行了确定性修形实验。结果表明,工件平均圆度误差从0.42μm收敛至0.11μm,圆柱度误差从0.76μm收敛至0.35μm,加工后的形状精度优于超精密外圆磨床的加工精度,验证了高精度轴类零件柱面上确定性修形的可行性。 展开更多
关键词 轴类零件 确定性修形 砂带
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高陡度非球面磨削亚表面损伤深度规律
18
作者 朱登超 戴一帆 +1 位作者 关朝亮 王贵林 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期43-47,共5页
具有高陡度非球面特性的光学元件可以明显改善光学系统的空气动力学性能,从而提升和优化系统综合性能。磨削加工方法可以作为此类元件的前期加工工序,而磨削难免会造成零件的亚表面损伤,且在这种高陡度非球面磨削加工中磨削参数是实时... 具有高陡度非球面特性的光学元件可以明显改善光学系统的空气动力学性能,从而提升和优化系统综合性能。磨削加工方法可以作为此类元件的前期加工工序,而磨削难免会造成零件的亚表面损伤,且在这种高陡度非球面磨削加工中磨削参数是实时变化的,造成整个工件亚表面损伤深度不一致。针对这种情况,建立亚表面损伤预测模型,并结合半球形砂轮磨削的特点,通过理论计算预测非球面磨削亚表面损伤深度分布规律。在此基础上,以热压多晶氟化镁平面为对象进行模拟参数实验,通过磁流变抛斑点法得到各组参数下亚表面损伤深度情况,结果显示损伤深度范围在12.79μm^20.96μm之间,且沿试件半径方向由内向外呈增大趋势,结果与预测模型相吻合。 展开更多
关键词 高陡度非球面 亚表面损伤 预测模型 热压多晶氟化镁
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快轴伺服系统的设计与性能测试
19
作者 田富竟 李圣怡 +1 位作者 尹自强 李宁 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期152-157,共6页
研制了用于加工非回转对称光学元件的快轴伺服系统(FAS)的整体结构及其控制系统,系统具备较大行程和高工作频率,最大的行程可达到30mm。系统采用了音圈电机驱动的气体静压轴承技术、线性电流放大器、高分辨率编码器以及高速控制系统。... 研制了用于加工非回转对称光学元件的快轴伺服系统(FAS)的整体结构及其控制系统,系统具备较大行程和高工作频率,最大的行程可达到30mm。系统采用了音圈电机驱动的气体静压轴承技术、线性电流放大器、高分辨率编码器以及高速控制系统。对不同截面形状气浮导轨的静、动态特性进行了有限元分析。系统采用PID反馈和速度/加速度前馈控制方法来改善系统的动态性能。FAS系统0.1mm阶跃响应的上升时间为2ms,最大超调量为0.4%,稳态时间为4ms,对铝件进行超精密切削实验,表面粗糙度可达Ra24nm,实验结果表明系统具有较好的动态和切削特性。 展开更多
关键词 快轴伺服系统 气浮导轨 音圈电机 PID和前馈控制器
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小特征尺寸连续位相板离子束修形的误差分析 被引量:4
20
作者 徐明进 戴一帆 +1 位作者 解旭辉 周林 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2975-2982,共8页
针对小特征尺寸连续位相板中频段成分分布广、误差梯度大的面形特点,分析了离子束修形技术加工连续位相板过程中影响加工精度的几种因素,包括扫描步距、材料去除方式、定位精度和材料去除量求解。分析指出:根据采样定理确定去除函数的... 针对小特征尺寸连续位相板中频段成分分布广、误差梯度大的面形特点,分析了离子束修形技术加工连续位相板过程中影响加工精度的几种因素,包括扫描步距、材料去除方式、定位精度和材料去除量求解。分析指出:根据采样定理确定去除函数的扫描步距可实现对不同尺寸特征单元的有效加工;进一步优化材料去除方式能够确保修形过程中驻留时间的平稳运行,实现全频段误差一致收敛。另外,采用面形匹配方法对测量误差进行校正实验,可获取准确的面形材料去除量;而采用提高去除函数定位精度的方法可显著提升小尺寸特征单元的加工精度。基于研究结果,在消除各种工艺误差的基础上,采用离子束修形技术对特征尺寸小至1.5mm,面形峰谷值小于200nm,面形梯度高至1.8μm/cm的连续位相板进行了高精度加工,结果显示:加工面形与理论面形的匹配精度达到8.1nm(RMS),证实了误差分析的准确性。 展开更多
关键词 连续位相板 离子束修形 误差分析 面形匹配 定位精度
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