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1、第35卷第5期光学技术Vol.35No.52009年9月OPTICALTECHNIQUESep.2009文章编号:10021582(2009)05076105非球面元件精密铣磨加工技术研究1,2,313许金凯,张学军,于化东(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春130033)(2.中国科学院研究生院,北京100039;3.长春理工大学,长春130022)摘要:通过对42mm和82mm口径非球面光学零件精密铣磨成型过程的加工特点和加工误差因素的分析,在
2、工艺中引入刀具与工件变形、刀具半径误差等因素,结合经典Hertz接触理论建立了刀具与工件变形量及刀具半径误差和补偿理论模型,并且应用在精密铣磨成型过程中,通过实验,42mm口径非球面光学零件经一次精密铣磨成型后元件面形精度PV值为191m,RMS值达到0288m;82mm口径非球面光学零件经一次精密铣磨成型后元件面形精度PV值为160m,RMS值达到0385m,完全满足加工精度要求,加工时间节省了50%以上。实验验证了理论分析及误差补偿方法的正确性,实现了精密光学非球面元件的快速精密铣磨成型加工。关键词:非球面;面形精度;精密
3、铣磨;参数补偿中图分类号:TQ171.684文献标识码:AStudyofprecisionmillingandgrindingprocesstechnologyforasphericcomponents1,2,313XUJinkai,ZHANGXuejun,YUHuadong(1.OpticalTechnologyResearch,ChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,ChineseAcademyofSciences,Changchun130033,China)(2.G
4、raduateSchooloftheChineseAcademyofSciences,Beijing100039,China)(3.ChangchunUniversityofScienceandTechnology,Changchun130022,China)Abstract:Throughtheanalysesofcharacteristicsandprocessingerrorsinthemillingandgrindingprocessforasphericcomponentswiththediametersof42mmand82mm
5、,thedeformationsofthetoolandworkpieceandthetoolradiuserrorareconsideredintheprocessByusingtheclassicHertztheory,themodeloftoolandworkpiecedeformationsareestablished.Thecompensationmethodisproposedfortheelasticdeformationsoftoolandworkpieceandwheelradiuserror.Themethodisapp
6、liedinthemillingandgrindingprocess.Intheexperiments,thesurfaceaccuracycanbeachievedas191mofPVvalueand0288mofRMSvalueinthefirsttimeprocessingfor42mmdiameterasphericcomponent,16mofPVvalueand0385mofRMSvaluefor82mmdiameterasphericcomponent.Theprocessingtimedecreases50%wi
7、ththesatisfactoryprecision.Thetheoreticalanalysesanderrorcompensationmethodarevalidatedthroughtheexperiments.Theresultsshowthattherapidprocessofasphericcomponentscanberealized.Keywords:asphere;surfaceaccuracy;precisionmillingandgrinding;parametercompensation[7,8]头、显示投影系统等工业系
8、统中,中小口径的非0引言球面透镜应用日益广泛。在光学系统中应用非球面元件不仅可以增加光目前,用于中小型非球面光学元件的加工方法学设计
