一:非球麵(miàn)光學零件的作用
非(fēi)球麵光(guāng)學零件是一種非常重要的光學(xué)零件,常用的有拋(pāo)物麵鏡、雙(shuāng)曲麵鏡、橢球麵鏡等(děng)。非(fēi)球麵(miàn)光學零件可以獲得球麵光學零件無可相比的良(liáng)好的成像質量,在光學係統中(zhōng)能夠很好的矯正多種像差,改(gǎi)善成像質(zhì)量,進步係統鑒別能力,它能以一個或(huò)幾個非球麵零件代替多個球麵零件(jiàn),從而(ér)簡化儀器結構,降(jiàng)低本錢並有效的減輕儀器重量。
非球麵光學零件在軍用和民(mín)用(yòng)光(guāng)電產品(pǐn)上的應用也很廣泛,如在攝影鏡頭和取景器、電視(shì)攝像管(guǎn)、變(biàn)焦鏡頭、電影放影鏡頭、衛星紅外看(kàn)遠鏡、錄(lù)像機(jī)鏡頭、錄像和錄音光盤讀出頭、條形碼讀出頭、光纖(xiān)通訊的(de)光纖接頭(tóu)、醫療儀器等(děng)中。
二:國外非球麵零件的超精密加工技術的現狀
80年(nián)代以來,出現了(le)很多種新的非球麵(miàn)超精(jīng)密加工技術,主要有:計算機數控單點金剛石車削技術(shù)、計算機數控(kòng)磨削技術(shù)、計算機數控(kòng)離子(zǐ)束成(chéng)形技術、計算機數控(kòng)超精密拋光技術和非球麵複印(yìn)技術等,這些加工方法,基本上解(jiě)決(jué)了各種非球麵鏡加工中所存在的題目。前四種方(fāng)法運用了數(shù)控技術,均具有加工精度較高,效率高等(děng)特(tè)點,適於批量生產。
進行(háng)非球麵零件加工時,要考慮所加工零件的材料、外形、精(jīng)度和口徑等因素,對於銅、鋁等(děng)軟質材料,可以用單點金剛石切削(SPDT)的方法進行超精加工,對於玻璃或塑料等,當前主要采用(yòng)先超精密加工其模具,而後再用成形(xíng)法生產非球麵零件,對於(yú)其它一些高硬度的脆性材料,目前主(zhǔ)要是通過超精密磨(mó)削(xuē)和(hé)超精密研磨、拋光等方法進行(háng)加工的,另外.還有非球麵零件的特種加工技術如離子束拋光等。
國外很多公司己將超(chāo)精密(mì)車削、磨削、研磨以及拋光加工集成為一體,並且研製出超精密複合加工係統,如RankPneumo公司生產的Nanoform300、Nanoform250、CUPE研製的Nanocentre、日本的AHN60―3D、ULP一(yī)100A(H)都具有複合加工功能,這樣(yàng)可以便非球麵零(líng)件的加工更加靈活。
三:我國非球麵零件超精密加工技術的現狀
我國從80年代初才開始超精密加工技術的研究,比國外整(zhěng)整落(luò)後了20年。近年來,該項工作開展較好的單位有北京機床研究所、中國航(háng)空精密機械研究所、哈爾濱產業大學(xué)、中科院長春光機所應用(yòng)光學重點實驗室等。
為更好(hǎo)的開展對此項超精密加工技術的研究(jiū),國防科工委於1995年在中國航空精密機械研究所首先(xiān)建立了國內******個從事超精密加工技術研究的重點實驗室。
四:非球麵零件超精密切削加工技(jì)術
美國UnionCarbide公司於(yú)1972年研製成功了R―θ方(fāng)式的非球麵創成加工機(jī)床。這是一台具有位置反饋的雙坐標數控車床,可實時改變刀座導軌的轉(zhuǎn)角θ和半徑R,實現非球麵的鏡麵加工。加工直徑達φ380mm,加工工件的外形精度為±0.63μm,表麵粗糙度為Ra0.025μm。
在多年的打拚中不斷完善(shàn),不斷改進,不斷創新,在實踐中積累了豐富的經驗與掌握了特(tè)殊的加工(gōng)工藝(yì),無論從高(gāo)精密機械樣機加工,高精密零件加工,高精密模型樣(yàng)機加工,北京cnc數控加工,北(běi)京夾具工裝加工 ,尺寸精度還是(shì)外觀品質都(dōu)令客戶拍(pāi)手。所做產(chǎn)品受到諸多國內外知(zhī)名企業的好評,產品遠銷東南亞。
摩爾公司於1980年首先開發(fā)出了用3個(gè)坐標控製(zhì)的M―18AG非球麵加工機床,這種機床可加工直徑356mm的各種非球麵的金屬反射(shè)鏡。
英國RankPneumo公司於1980年向市場推出了利用激光反饋控製的(de)兩軸聯(lián)動加(jiā)工機床(MSG―325),該(gāi)機床可加工直徑為350mm的非球麵金屬(shǔ)反射鏡,加(jiā)工工件外形精度達0.25-0.5μm,表麵粗糙度Ra在0.01-0.025μm之間。隨後又推出了ASG2500、ASG2500T、Nanoform300等機床,該公司又在上述機床的基礎上,於1990年開發出Nanoform600,該機床能加工(gōng)直徑為600mm的非球(qiú)麵反射(shè)鏡,加工工件的外形精度優於0.1μm,表麵粗糙度優於0.01μm。
代表當今員高水平的超精密金剛石車床是美國勞倫斯.利弗莫爾(LLNL)實驗室於1984年(nián)研製成(chéng)功的(de)LODTM,它可加工直徑達2100mm,重達4500kg的工件其加工精(jīng)度可達0.25μm,表麵(miàn)粗糙(cāo)度Ra0.0076μm,該機床(chuáng)可加(jiā)工平麵、球麵(miàn)及非球麵,主要用於加(jiā)工激光核聚變工程所需的零件、紅外線(xiàn)裝置用的零件和大型(xíng)天體反射鏡等。
英國Cranfield大學精密工(gōng)程研究所(CUPE)研製的大型超精密金剛右鏡麵切削機床,可以加工大型X射線天體看遠(yuǎn)鏡用的非球麵反射鏡(***大直徑可(kě)達1400mm,***大長度為600mm的圓錐鏡)。該研究所還研製成功(gōng)了可以加工用於X射線看遠鏡內側回轉拋物麵和外側回轉雙曲麵反射鏡(jìng)的金剛石(shí)切削機床。
日本開發的超(chāo)精密加工機床主要是用於(yú)加工民用產(chǎn)品所需的透鏡和反射(shè)鏡,目前日本製(zhì)造的加工機床有:東芝機械研製的ULG―l00A(H)不二(èr)越公司的ASP―L15、豐田工機的AHN10、AHN30×25、AHN60―3D非球麵加工(gōng)機床等。
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