大型光学表面纳米精度制造

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。     

纳米金刚石磨料磁流变抛光材料去除机理与工艺研究

理论分析与实验验证表明,纳米金刚石磨料磁流变抛光材料去除机理是塑性剪切去除.在KDMRF-1000F磁流变抛光机床上进行工艺实验,研究抛光轮与工件表面的间隙、抛光轮转速、磁场强度对峰值去除效率和表面粗糙度的影响.工艺实验表明,去除函数具有良好的稳定性和重复性,2.5h以内峰值去除效率稳定在±0.3%以内,体积去除效率稳定在±0.5%以内.直径202mm(有效口径95%)的HIP SiC平面镜采用子孔径拼接测量方法,经过磁流变粗抛(30h)和精抛(9h)后,面形误差PV值0.13μm,RMS值0.012μm,表面粗糙度RMS值2.439nm.     

超精密气浮式电容传感器系统

介绍了一种高精度、高分辨率的超精密气浮式电容传感器。该系统将具有方形导轨的气浮测头和超小型电容传感器结合在一起,既保证了测头的高分辨率,又体现了电容传感器的高精度、高频响的特点,是一种较好的用于超精密接触测量的测量系统     

基于COM的开放式数控系统软件模块通信方法的研究

采用基于COM技术的软件设计方法 ,对数控系统软件进行模块化开发 ,模块间的通信问题是关键。应用COM技术中的“事件”和“事件槽”方式实现了客户组件模块与服务器之间、客户组件模块之间的通信。这为开放式数控系统软件设计中通信问题的解决提供了一种新的软件方法     

光学表面的分形特点与模拟表征算法

根据光学表面在微观结构呈现出的自相似性,利用尺度无关的分形模型描述了其结构特征;采用结构函数法对抛光表面的分形维数进行计算,分析了粗糙度参数RMS值、误差波长、测量尺度、采样长度和采样点数对分形维数的影响规律。在此基础上,提出了采用一阶自回归分形模型对抛光表面进行模拟的新方法,分析了界定尺度、模型参数对分形特征和分形维数的影响规律。利用分形维数描述光学表面的微观结构具有评价方法简单、在一定范围内与测量尺度无关等优点。     

精密机床神经网络法精度建模

介绍了神经网络理论在数控机床误差建模中的应用。以精密气浮花岗石铣床为研究对象 ,建立了机床的精度模型 ,并为此设计了一种特殊的检具 ,构造了训练样本。通过神经网络精度模型对机床的定位精度进行预测。实验结果表明该方法是可行的。     

回转形薄壁零件砂带磨削的参数选择及精度控制

通过实验分析了带轮磨削过程中切削力和切削深度之间的关系,从提高切削效率和强度出发,选择优化切削参数,建立了切削参数数学模型;提出了控制回转形薄壁零件磨削精度的加工方法     

基于仿射原理的活塞环仿形数控加工系统

本文介绍一种新颖的活塞环非圆轮廓曲线仿形数控加工技术。利用该技术可实现用同一种凸轮加工多种具有不同压力分布曲线的活塞环。当凸轮或刀具磨损后可进行误差补偿加工,提高了机床的“柔性”和精度。同时利用智能决策和模糊控制技术解决抗干扰问题及增强系统的鲁棒性。     

长方体类光学元件形位误差高精度测量方法

如何实现长方体元件光学面形位误差的高精度测量以及怎样利用测量数据对这些误差进行修正加工是制造过程中的主要问题。提出一种基于波面干涉的长方体类光学元件形位误差测量方法,借助大口径干涉仪和高精度端齿盘搭建测量系统,实现了长方体类光学元件1μm/400mm精度的平行度和垂直度测量,获得了高精度的形位误差综合分布数据,并利用磁流变、小磨头数控抛光等现代光学加工手段实现了此类光学元件的高精度加工。     

基于模态分析的挠性接头角刚度测量研究

挠性接头是动力调谐陀螺的关键元件,刚度是其重要指标。针对挠性接头角刚度的测量,提出了一种基于模态分析的动态角刚度测量方法。该方法采用阶跃激励,利用高精度传感器和数据采集卡测量挠性接头的振动并采集数据,然后对采集数据进行数字滤波、FFT变换和频谱细化,计算出挠性接头的动态角刚度,同时相应地求出了角阻尼比系数。该方法解决了长期以来采用静态测试法测量挠性接头角刚度所带来的问题,具有测量精度高、操作方便、测试效率高、重复性好等特点。