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非球面光學配件加工的確定性超精密加工
時間:2020-09-11 閱讀: 634

非球面光學配件加工是一種非常重要的光學配件加工,其中常用的有拋物面鏡、雙曲面鏡和橢球面鏡。非球面光學部件比球形光學部件具有更好的成像質量。應用在光學系統中,可以校正各種像差,提高成像質量和儀器的分辨能力,增加工作距離。它可以用一個或幾個小非球面零件代替更多的球形零件,從而簡化儀器結構,降低成本,有效減輕儀器重量。


非球面曲面光學元件在現代高能激光武器、慣性約束聚變點火工程、遙感和深空探測以及航空航天精確打擊系統中發揮著極其重要的作用,應用日益廣泛。其中一些系統對材料性能(比剛度、溫度穩定性、加工特性等)有非常嚴格的要求。)的零件由于使用環境和相關條件的限制(如航空航天對重量、過載、溫度環境等的要求。)。


因此,研究現代光學復雜非球面的確定性超精密加工技術迫在眉睫。另一方面,隨著現代計算機技術、超精密測量技術、超精密運動控制技術、各種相關精密部件制造技術和小環境控制技術的發展,也為滿足上述要求的現代復雜非球面加工制造技術提供了技術支持,使其成為現實成為可能。


近年來,中航工業精密研究所依托其在超精密加工技術領域的研究基礎和傳統,開展了“非球面",光學零件確定性超精密加工技術及設備”項目的研究,突破了大型光學數控加工機床的設計、制造和運行環境控制等關鍵技術。在大承載力、高剛度的超精密立式靜壓主軸技術、大行程、高剛度、無摩擦效應的超精密靜壓導軌驅動與控制技術、機床Z軸無摩擦干涉效應的全空氣浮動氣缸精密平衡與導軌技術、納米分辨率開放式高性能數控系統集成技術、機床溫度與振動環境精密控制技術、優質壓力油源與氣源供給技術等方面取得了一系列成果。最后,“納米系統-1000 LODTM”研制成功


該機床通過納米分辨率的超精密加工軌跡控制,用金剛石工具直接車削金屬、紅外等材料制成的大型光學零件。該機床可高效加工各種材料(如金屬基體、紅外和KDP晶體等)。)和具有復雜曲面的現代光學系統部件(如深非球面,離軸非球面,等)。)是傳統光學加工技術和設備難以或不可能加工的。

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