导读:本文包含了光学精密加工论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:超薄光学元件,精密性,关键技术,综合加工
光学精密加工论文文献综述
周国尊[1]（2019）在《超薄光学元件的精密性加工关键技术探讨》一文中研究指出在加工超薄光学元件的过程中,会因为重力和磨头而产生应力形变。于是,一种具有高效率、先进性加强的超薄光学元件综合加工法被提出。这种方法在进行面形控制的时候,全面充分的运用了离子束修形、精密抛光、精密铣磨。在开展精密铣磨的阶段时,主要是通过分析受力和采用误差补偿的方法以实现降低因为元件发生变形而造成的面形误差。在超薄光学元件的精密抛光接管,则是主要利用气囊抛光迭代以及沥青抛光迭代以实现短时间内收敛收敛面形的目的。在离子束加工的阶段,主要是利用离子束基本加工特点以实现修正面形的高精准度。(本文来源于《粘接》期刊2019年10期）
杨辉,李静,张彬,张利鹏,李杰[2]（2019）在《某光学自由曲面棱镜超精密加工技术研究》一文中研究指出与传统的球面及非球面光学元件相比,自由曲面的应用可提高系统设计自由度及成像质量,减轻系统重量,但同时对光学元件的设计、制造及检测提出了挑战。本文分析了头盔显示器中关键光学元件自由曲面棱镜的设计特点,研究了其磨削、抛光及检测工艺,经检测被加工零件性能指标满足了光学系统的设计要求。(本文来源于《航空精密制造技术》期刊2019年05期）
马欣,胡海朝[3]（2019）在《CVD ZnSe光学透镜超精密加工工艺优化技术研究》一文中研究指出基于对某研究所近半年CVD Zn Se光学透镜及质量情况统计数据的分析,找出了导致CVD ZnSe光学透镜合格率低的主要超差指标为中心厚度超差、表面疵病超差、面形超差和表面粗糙度超差,进一步分析发现表面疵病与表面粗糙度超差是导致中心厚度和形面超差的根本原因。通过对球面透镜和非球面透镜加工流程进行分析,明确了抛光和单点金刚石车削过程为造成表面粗糙度超差和表面疵病超差的主要工序。分别对抛光和单点金刚石车削加工过程中关键工艺参数进行了试验研究,发现了各个工艺参数对产品质量指标的影响规律,并最终确定了最优加工工艺方案,有效提高了CVD ZnSe光学透镜超精密加工的产品合格率。(本文来源于《机械设计》期刊2019年S1期）
彭伟超[4]（2018）在《光学自由曲面多轴精密加工机床几何误差测量及补偿方法》一文中研究指出光学自由曲面在聚焦、成像和组成光学系统方面具有一定的优势,在众多领域得到广泛应用。由于光学模具表面的曲面复杂性以及高精度特性,通常需要多轴联动精密机床加工获得。机床的运动精度是影响光学模具加工精度的关键因素,其中几何误差是机床误差的主要来源,因此对数控机床几何误差进行精确地测量及补偿,可有效地提高机床的加工精度。然而,在精密机床几何误差辨识时,由于传统辨识方法对仪器测量误差和仪器摆放误差敏感,致使在测量过程中引入的测量误差,将掩盖或显着影响精密机床自身的辨识误差。为此,本文针对光学自由曲面多轴精密加工机床,开展了直线轴和旋转轴的几何误差测量和辨识理论与方法、整机的几何误差补偿策略、以及透镜阵列加工与补偿实验研究。主要研究内容及成果如下:(1)以RTTTR型五轴精密加工机床为例,在分析了机床各轴拓扑结构的基础上,通过多体系统理论,依次沿刀具链和工件链,建立了机床的几何误差模型,并对其主要几何误差分布特点进行分析,明确辨识的几何误差对象,为后续的几何误差辨识与精密机床误差补偿提供基础。(2)分析了仪器测量和仪器摆放误差对直线轴几何误差辨识结果的影响,提出一种基于多体系统理论的直线轴几何误差测量及辨识方法。该方法通过引入空间冗余测量,实现直线轴几何误差的鲁棒性辨识。在此基础上,分析了位置误差对辨识结果的影响,采用辨识矩阵范数评价方法,获得最优的测量位置,有效地降低了位置误差对辨识结果的影响。仿真结果表明,该方法相比传统的叁点法对测量仪器的测量误差,具有更好的鲁棒性。测量实验结果显示,计算得到机床单轴的定位误差与实际测量值的最大偏差不大于0.18μm,从而证实该方法的有效性。(3)针对转动轴几何误差数目多且受测量误差影响显着的特点,提出了一种基于球杆仪的转动轴几何误差辨识方法。该方法基于运动学理论,推导了球杆仪测量的运动学方程,揭示球杆仪摆放位置和测量方向与辨识误差的敏感关系,从而实现转动轴角度误差和位移误差的解耦辨识,有效降低了辨识矩阵的条件数,提高辨识精度。此外,针对球杆仪测量过程中的摆放位置误差,通过对测量误差相对摆放位置的敏度分析,提出了转动轴位置相关几何误差辨识的校正策略,有效降低了球杆仪测量误差的影响。实验结果显示,根据该方法计算得到的测量值与球杆仪实际测量值最大差值的绝对值不大于3.3 lpm,验证了该方法的有效性。(4)为进一步简化转动轴几何误差辨识过程,基于精密机床转动轴已具有较高精度的特点,提出了一种基于样条拟合及优化相结合的转动轴位置相关几何误差辨识方法。首先为简化转动轴几何误差辨识流程,证明了基于球杆仪的转动误差辨识的最少球座摆放位置,而后针对精密机床转动轴几何误差变化相对较小的特点,采用样条曲线拟合位置相关几何误差,将点误差辨识转化成求解样条曲线控制点,以大幅减少测量点数目。最后建立目标优化函数,通过计算曲线样条控制点来实现旋转轴位置相关几何误差的求解。实验测试结果表明,相比传统测量方法,测量单轴由所需36个测量点降低至18个测量点,测量效率大大提高。在以100mm为半径的圆轨迹行程中该方法计算得到的测量值与实际球杆仪测量值的最大偏差仅有2μm,证实了该方法的可行性。(5)针对几何误差补偿环节中,误差补偿量会额外导致几何误差的问题,提出了一种改进的误差补偿策略。该方法采用设定评价函数的方式,有序地对误差数据进行补偿,减少补偿修正量导致额外的误差。最后,结合前述误差测量和补偿技术,在工件上以5.7mm为加工半径开展透镜阵列的加工实验并对实验结果进行分析。实验结果表明,经过机床几何误差补偿后,透镜阵列的单元深度从5.116μm减少到4.968μm(理想值为5μm),精度提高了大约0.084μm。透镜阵列的球半径从15.233mm减少到15.063mm(理想值为15mm),精度提高了大约0.170 mm。验证了该误差补偿策略具有一定的应用价值。(本文来源于《广东工业大学》期刊2018-12-01）
曹义[5]（2018）在《超精密铣削加工自由曲面光学元件误差补偿方法》一文中研究指出为提高超精密金刚石铣削加工自由曲面光学元件的加工精度和消除光学系统设计误差,提出了一种适用于多轴金刚石铣削加工的误差补偿方法。通过建立自由曲面光学元件铣削加工过程中的刀具误差模型,用于校正刀尖半径误差、径向偏移误差以及刀具不平整度误差。标准球面测试结果显示其主要误差源产生的残余误差由194nm降低为40nm。在黄铜工件表面加工得到的自由曲面光学表面峰谷值误差和残余误差分别为336nm和49nm,证明了该误差修正方法的有效性。(本文来源于《组合机床与自动化加工技术》期刊2018年11期）
沈冯峰,徐学科,高文兰,于浩海,张龙[6]（2018）在《Yb∶LuScO_3晶体的超精密光学加工及其激光性能》一文中研究指出Yb∶LuScO_3晶体作为固体激光器的新型增益介质,其面形和表面质量严重影响激光器的光束质量,因此探索Yb∶LuScO_3晶体的超精度光学加工工艺参数具有重要意义。本文系统开展了Yb∶LuScO_3晶体超精密光学加工的工艺参数研究,针对Yb∶LuScO_3晶体在加工过程中容易破裂和表面质量较差的问题,提出了拼接上盘和树脂铜盘抛光垫的关键技术。首先,使用COMSOL Multiphysics有限元软件对拼接工艺中选取的不同保护垫料的应力进行仿真。接着,研磨阶段逐步减小B_4C磨料的粒径。然后,粗糙阶段使用树脂铜盘作为抛光垫,并对树脂铜盘抛光垫的作用进行了分析。最后,使用激光二极管泵浦加工好的样品进行激光输出实验。实验结果表明:基于该技术加工后的晶体表面粗糙度RMS=0.296 nm,面形精度PV=53 nm。在1 086 nm处获得了8.3 W的连续激光输出,斜效率为58%。该加工方法可以广泛应用于Yb∶LuScO_3晶体的高精度加工。(本文来源于《光学精密工程》期刊2018年10期）
黄鸿辉[7]（2017）在《光学自由曲面超精密车铣加工运动学分析及仿真研究》一文中研究指出光学自由曲面是一类特殊的,具有非回转对称性和不规则形貌的复杂曲面,广泛地应用于现代光电系统,各类光学系统以及各种类型的光学镜片当中。本文针对光学自由曲面的加工进行了基于离散点的曲面重构研究,提出了基于NURBS插值理论的曲面重构算法以及基于此算法的刀具轨迹规划算法,将其应用于某型光学自由曲面超精密车铣机床,并针对该机床进行了运动学分析,进行相关的误差补偿算法研究,并通过仿真进行机床的响应与工件面形误差的验证。由于光学自由曲面复杂的表面形貌难以用统一的数学表达式表达,因此一般的光学设计软件所设计的光学自由曲面一般以离散数据的形式给出。为了从离散的数据中获得精确的曲面形貌,本文提出了基于非均匀有理B样条插值理论的曲面重构方法,通过合理的方法将其转化为基于数值解法的重构算法程序。在重构曲面的基础上,基于传统的等残留高度法理论,用非均匀有理B样条插值及求导理论将解析求解过程转化为数值求解过程。针对本文所涉及的光学自由曲面的特点进行离散点求导的优化设计,进行基于NURBS理论的等残留高度法算法研究,完成工件加工过程中的刀具轨迹规划。本文针对文中所涉及的超精密车铣加工机床的飞刀铣削工序和快刀车削工序分别进行了独立的运动学分析,推导了加工过程中各轴的几何位置关系和相对运动关系,完成了各轴的运动量分配并完成了各轴的运动分配算法。此外,针对飞刀铣削过程中存在的过切问题,提出了基于非均匀有理B样条理论的过切补偿算法,并对飞刀铣削工序和快刀车削工序间的加工余量分配进行了探讨,完成了两个工序间的余量分配算法研究。通过在SolidWorks中建立机床的结构模型,并导入Adams构建运动学仿真模型。将获得的真实光学数据通过本文提出的重构算法重构出光学自由曲面,利用程序求解加工轨迹,分配各轴运动量,最后将数据导入Adams进行仿真分析,通过各轴的响应分析与光学自由曲面的面形误差验证了本文所提出的理论与算法的正确性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01）
张然[8]（2017）在《基于圆弧刃金刚石刀具的超精密光学加工技术研究》一文中研究指出单点金刚石车削技术采用单晶金刚石刀具对工件表面做微米级范围的去除,使被加工的光学零件表面达到精度要求,实现超精密车削的目的。尤其是单点金刚石车削具有快速、低成本和高效等优势,使其在光学、医疗器械、汽车和通信等领域得到广泛应用。在现代光学技术领域中,随着光学技术的快速发展,对光学器件的表面精度要求越来越高,随之带来的对当代超精密加工精度也越来越高,同时在单点金刚石车削过程中,圆弧刃金刚石刀具的各项参数是影响光学零件表面加工精度的一项重要因素,通过了解刀具各项参数的选择及其对工件的作用机理,能够有效的控制光学元件的表面质量以及形状精度。本文为了了解单晶金刚石刀具在切削过程中对工件表面质量的影响,首先简要介绍了单晶金刚石晶体的性质,然后对单晶金刚石刀具刃口的锋利度、加工时刀具几何参数的合理选择,以及其后刀面的难易磨方向和刀尖圆弧上的难磨比做了深入的研究。围绕着圆弧刃金刚石刀具对光学零件的加工工艺,先从表面粗糙度的成型机理入手,分析不同后刀面轮廓刀具对不同形状工件表面残留高度的影响,并建立了不同后刀面轮廓刀具对工件表面粗糙度影响的理论计算模型,进一步分析其对工件表面粗糙度影响的差异。再根据刀具的各种偏差,本文深入的分析了刀具刃口波纹度对光学零件表面面形的影响,建立刀具刃口波纹度与工件表面面形误差之间的对应关系,并分析刀具刃口波纹度对光学零件表面面形的影响,根据数学模型得到随着刀具刃口波纹度的增加,对工件表面面形的影响越大,以及在利用相同刃口波纹度刀具对光学零件进行切削时,加工的口径越大,刃口波纹度对其面形影响越严重。最后,本文经过对黄铜和铝的切削实验,得到刀具各项参数对工件表面粗糙度和面形影响的实验结果,并对实验结果与理论分析相对比,进一步分析刀具各项参数对工件表面的影响,最终实现合理的选择刀具参数来满足加工要求。(本文来源于《长春理工大学》期刊2017-03-01）
罗松保[9]（2017）在《非球面光学零件确定性超精密加工技术和装备》一文中研究指出非球面光学零件是一类非常重要的光学零件，最常用的有抛物面镜、双曲面镜以及椭球面镜等。非球面光学零件具有球面光学零件无可比拟的良好成像质量，应用在光学系统中能够很好地矫正多种像差，改善仪器成像质量，提高仪器鉴别能力，增大作用距离，它能以一个或几个少量的非球(本文来源于《中国航空报》期刊2017-02-11）
李平[10]（2016）在《脆性光学材料高效精密低损伤磨削加工机理、工艺及工程应用研究》一文中研究指出大中型光学元件在天文观测系统、激光核聚变装置、精密光学测量仪器及其它国防与民用领域具有重要应用。然而,大中型光学元件在产品加工精度、表面/亚表面质量及加工效率等方面的严苛要求对现阶段的光学制造能力提出了极大的挑战。磨削作为大中型光学元件整个生产工艺链中的关键工序,其加工质量的好坏与加工效率的高低对产品成本与产量的控制起着决定性作用。目前,国内外对于脆性光学材料磨削加工机理、加工工艺以及工程化应用等方面尚未有系统的研究,在很大程度上限制了磨削加工技术在光学元件加工领域的发展,从而影响着大型天文望远镜项目以及大型激光核聚变项目的开展和实施。本文以两种典型脆性光学材料BK7光学玻璃和Fused Silica光学玻璃为研究对象,提出了基于多工步磨削工艺链的脆性光学材料高效精密低损伤磨削加工技术,系统地开展了磨削加工机理、加工工艺及工程化应用方面的理论分析和试验研究。论文的主要内容包括:(1)脆性光学材料动态磨削加工理论建模与分析。建立了计及应变率效应和温度效应的压缩断裂强度模型、显微硬度模型、断裂韧性模型、横向裂纹深度模型、中位裂纹深度模型、亚表面损伤深度模型及临界磨削深度模型,给出了磨削模式转变的临界条件。研究结果表明:磨削区的应变率效应和温度效应会对脆性光学材料的力学性能产生影响,进而影响其磨削机制。所提出的模型可为深入分析磨削加工试验结果提供理论支持。(2)脆性光学材料压痕断裂力学试验研究。采用能谱分析及压痕断裂力学试验方法,对两种脆性光学材料的化学元素成分、微观结构以及不同压头载荷和不同加载温度条件下的材料力学性能、脆性和延塑性等进行了研究。阐明了 Fused Silica光学玻璃的断裂韧性取值;验证了计及温度效应的材料显微硬度和断裂韧性模型的合理性;分析了两种脆性光学材料的脆性和延塑性参数的差异性。(3)脆性光学材料磨削加工试验研究。揭示了两种脆性光学材料多工步磨削(粗磨、半精磨及精磨)过程中砂轮线速度与材料去除率(工件进给速度或砂轮磨削深度)对磨削力、磨削温度、表面粗糙度、表面形貌、亚表面形貌及亚表面损伤深度等输出参数的影响规律。验证了脆性光学材料磨削理论分析的合理性;并重点论述了磨削区的应变率效应和温度效应的作用机制。详细地分析了比材料去除率相同情况下工件进给速度与砂轮磨削深度各输出参数的差异性;提出了多工步磨削工艺链技术中磨削工艺参数的优选策略。(4)大中型光学镜面高效精密低损伤磨削加工技术的工程化应用研究。在工业环境下,对口径为φ300mm的平面镜和口径为φ300mm、曲率半径为R1500mm的球面镜进行了磨削。提出了一种定向射流斜坡抛光方法来检测大中型光学元件的亚表面损伤深度。平面光学镜面与球面光学镜面的面形精度和表面粗糙度参数指标在粗磨、半精磨及精磨各阶段的补偿加工效果明显;最终平面光学镜面和球面光学镜面的面形精度分别达到了 1.56μm PV和0.65μm PV,表面粗糙度分别达到了23.7nm Ra和37nm Ra,亚表面损伤深度分别达到了18.2μm和17.5μm,平均材料去除率分别达到了 383.24mm~3/s和467.19mm~3/s。与当今世界上其它磨削技术及国内外相关机构的研究结果进行对比,结果表明本文所提出的高效精密低损伤磨削加工技术实现了加工品质与加工效率的全面提升,其工程化应用达到了较高水平。(本文来源于《湖南大学》期刊2016-12-23）
光学精密加工论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
与传统的球面及非球面光学元件相比,自由曲面的应用可提高系统设计自由度及成像质量,减轻系统重量,但同时对光学元件的设计、制造及检测提出了挑战。本文分析了头盔显示器中关键光学元件自由曲面棱镜的设计特点,研究了其磨削、抛光及检测工艺,经检测被加工零件性能指标满足了光学系统的设计要求。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
光学精密加工论文参考文献
[1].周国尊.超薄光学元件的精密性加工关键技术探讨[J].粘接.2019
[2].杨辉,李静,张彬,张利鹏,李杰.某光学自由曲面棱镜超精密加工技术研究[J].航空精密制造技术.2019
[3].马欣,胡海朝.CVDZnSe光学透镜超精密加工工艺优化技术研究[J].机械设计.2019
[4].彭伟超.光学自由曲面多轴精密加工机床几何误差测量及补偿方法[D].广东工业大学.2018
[5].曹义.超精密铣削加工自由曲面光学元件误差补偿方法[J].组合机床与自动化加工技术.2018
[6].沈冯峰,徐学科,高文兰,于浩海,张龙.Yb∶LuScO_3晶体的超精密光学加工及其激光性能[J].光学精密工程.2018
[7].黄鸿辉.光学自由曲面超精密车铣加工运动学分析及仿真研究[D].哈尔滨工业大学.2017
[8].张然.基于圆弧刃金刚石刀具的超精密光学加工技术研究[D].长春理工大学.2017
[9].罗松保.非球面光学零件确定性超精密加工技术和装备[N].中国航空报.2017
[10].李平.脆性光学材料高效精密低损伤磨削加工机理、工艺及工程应用研究[D].湖南大学.2016