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红外与激光工程 2014年第9期43卷 2959-2963页

作者：王孝坤中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室吉林长春130033

针对离轴非球面制造的难点,研究分析了碳化硅非球面尤其是异形离轴非球面加工和检测的各项关键技术。首先利用加工中心DMG对离轴非球面进行了铣磨和表面成形,然后运用实验室自行研制的非球面加工中心FSGJ-2对离轴非球面进行了研磨和抛光... 详细信息

针对离轴非球面制造的难点,研究分析了碳化硅非球面尤其是异形离轴非球面加工和检测的各项关键技术。首先利用加工中心DMG对离轴非球面进行了铣磨和表面成形,然后运用实验室自行研制的非球面加工中心FSGJ-2对离轴非球面进行了研磨和抛光,最后利用离子束对其进行了精抛光,并分别利用三坐标测量仪和激光跟踪仪对非球面进行面形轮廓测定和光学参数及几何量的精确控制。结合工程实践对一口径为600mm×270mm的类八角形离轴碳化硅非球面反射镜进行了超精加工与检测,并专门设计研制了光学补偿检测装置,对其进行了零位补偿干涉测量,其最终面形PV值为0.219λ,RMS值为0.018λ。

关键词：光学加工光学检测计算机控制光学表面成形异形口径离轴非球面

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光学零件中高频误差的组合式加工方法

光学零件中高频误差的组合式加工方法

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作者：石峰胡皓宋辞彭小强戴一帆王贵林 410073 湖南省长沙市砚瓦池正街47号中国人民解放军国防科学技术大学机电工程与自动化学院

本发明公开了一种光学零件中高频误差的组合式加工方法，该方法是先利用干涉仪测量待加工光学零件的面形误差，然后进行PSD分析，基于PSD曲线确定中高频误差频率分布特征；再根据预先确定的加工时间和加工精度得到优化后的去除函数模型... 详细信息

标准号: CN102848287B

本发明公开了一种光学零件中高频误差的组合式加工方法，该方法是先利用干涉仪测量待加工光学零件的面形误差，然后进行PSD分析，基于PSD曲线确定中高频误差频率分布特征；再根据预先确定的加工时间和加工精度得到优化后的去除函数模型，并获得去除函数的幅值谱线；根据该幅值谱线获得去除函数的截止频率；如果中高频误差频率分布中存在低于截止频率的可修正中高频误差，则采用磁流变抛光工艺加工；如果中高频误差频率分布中存在高于截止频率的不可修正中高频误差，则采用计算机控制光学表面成形工艺加工。本发明能够充分结合MRF和CCOS各自的技术优势、且实现光学零件全频段误差的高效一致收敛、有效提升光学零件性能。

关键词：高频误差光学零件截止频率频率分布幅值计算机控制光学表面成形组合式加工修正工艺加工函数模型技术优势加工光学加工精度加工时间面形误差抛光工艺干涉仪频段优化分析

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具有高精度超光滑表面的铝合金材料及抛光盘、抛光液和抛光方法

具有高精度超光滑表面的铝合金材料及抛光盘、抛光液和抛光方法

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作者：尹自强戴一帆石峰聂徐庆铁贵鹏 410073 湖南省长沙市砚瓦池正街47号中国人民解放军国防科学技术大学机电工程与自动化学院

本发明公开了一种具有高精度超光滑表面的铝合金材料的抛光方法，另公开了一种抛光盘和抛光液，抛光盘包括底盘、抛光垫、抛光膜和压紧件，抛光垫外包覆有抛光膜，压紧件箍住抛光膜的边缘并使抛光垫紧靠底盘的下表面，抛光垫为聚二甲基... 详细信息

标准号: CN102941528B

本发明公开了一种具有高精度超光滑表面的铝合金材料的抛光方法，另公开了一种抛光盘和抛光液，抛光盘包括底盘、抛光垫、抛光膜和压紧件，抛光垫外包覆有抛光膜，压紧件箍住抛光膜的边缘并使抛光垫紧靠底盘的下表面，抛光垫为聚二甲基硅氧烷橡胶制作。抛光液主要由水、金刚石微粉、过氧化氢和表面活性剂配制而成。本发明的抛光方法为：先采用单点金刚石车削工艺对铝合金材料的表面进行一次抛光，再采用计算机控制光学表面成形工艺及前述抛光盘和抛光液对一次抛光后的表面进行二次抛光。本发明可以获得具有高精度超光滑表面（粗糙度Ra≤2nm、面形RMS值≤λ/10）的铝合金材料。

关键词：抛光垫铝合金材料抛光抛光膜抛光盘抛光液光滑表面抛光方法高精度底盘计算机控制光学表面成形聚二甲基硅氧烷表面活性剂金刚石微粉车削工艺粗糙度Ra 过氧化氢金刚石包覆单点二次面形配制橡胶

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光学零件中高频误差的组合式加工方法

光学零件中高频误差的组合式加工方法

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作者：石峰胡皓宋辞彭小强戴一帆王贵林 410073 湖南省长沙市砚瓦池正街47号中国人民解放军国防科学技术大学机电工程与自动化学院

标准号: CN102848287A

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具有高精度超光滑表面的铝合金材料及抛光盘、抛光液和抛光方法

具有高精度超光滑表面的铝合金材料及抛光盘、抛光液和抛光方法

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作者：尹自强戴一帆石峰聂徐庆铁贵鹏 410073 湖南省长沙市砚瓦池正街47号中国人民解放军国防科学技术大学机电工程与自动化学院

标准号: CN102941528A

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极坐标系统下进行直角坐标扫描的离子束抛光

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应用光学 2012年第1期33卷 164-169页

作者：郭伟远成贤锴中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所江苏南京210042 中国科学院天文光学技术重点实验室江苏南京210042 中国科学院研究生院北京100039

在离子束抛光设备研制过程中,离子源扫描运动方式的选择是很关键的,一般分为直角坐标方式扫描和极坐标方式扫描两种。根据两种扫描方式的特点,在极坐标系统下进行直角坐标扫描方式加工。该种方法采用直角坐标扫描方式下的驻留时间计算,... 详细信息

在离子束抛光设备研制过程中,离子源扫描运动方式的选择是很关键的,一般分为直角坐标方式扫描和极坐标方式扫描两种。根据两种扫描方式的特点,在极坐标系统下进行直角坐标扫描方式加工。该种方法采用直角坐标扫描方式下的驻留时间计算,算法相对简单。该种方法在极坐标系统下进行加工,同等情况下可加工圆形镜面的口径比直角坐标系统下更大些;而且离子源的可移动区域是一条直线,其余地方可以摆放其他设备,空间利用率较高。对这种新思路进行仿真分析,证实了其具有可行性。

关键词：离子束抛光极坐标系统扫描方式计算机控制光学表面成形

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大口径离轴碳化硅非球面反射镜加工与检测技术研究

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激光与光电子学进展 2012年第1期49卷 71-75页

作者：王孝坤中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室吉林长春130033

分析了碳化硅作为空间反射镜材料的各种优点,研究了加工和检测离轴碳化硅非球面反射镜的各项关键技术。利用自行开发的非球面加工中心FSGJ-2对离轴碳化硅非球面进行了研磨、抛光和轮廓测量,分析了计算全息补偿检测离轴非球面的基本原理... 详细信息

分析了碳化硅作为空间反射镜材料的各种优点,研究了加工和检测离轴碳化硅非球面反射镜的各项关键技术。利用自行开发的非球面加工中心FSGJ-2对离轴碳化硅非球面进行了研磨、抛光和轮廓测量,分析了计算全息补偿检测离轴非球面的基本原理,并专门设计研制了计算全息衍射检测装置,对大口径离轴非球面反射镜进行了零位补偿干涉测量。结合工程实例对一口径为468mm×296mm的离轴碳化硅非球面进行了超精加工与检测,最终面形误差峰谷(PV)值为0.148λ,均方根(RMS)值为0.017λ(λ=632.8nm),达到了良好的效果。

关键词：光学设计碳化硅非球面反射镜离轴非球面计算机控制光学表面成形计算全息

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光学非球面柔顺精密研抛的工艺优化

光学非球面柔顺精密研抛的工艺优化

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作者：于四海宁波大学

学位级别：硕士

非球面光学零件在矫正像差、扩大视场、改善像质和扩大视线距离方面比球面有着巨大优势，同时能够减轻系统质量、减小设备体积，使系统设计得更加紧凑，因此在现代光学系统中得到广泛应用。高品质的光学系统性能需求，客观上要求非球面... 详细信息

非球面光学零件在矫正像差、扩大视场、改善像质和扩大视线距离方面比球面有着巨大优势，同时能够减轻系统质量、减小设备体积，使系统设计得更加紧凑，因此在现代光学系统中得到广泛应用。高品质的光学系统性能需求，客观上要求非球面光学零件无论是口径、相对口径，还是加工精度、加工效率和生产成本都必须改进。具有精度高、工艺简单等特点的计算机控制光学表面成形(CCOS)技术得到越来越多的企业和科研单位的青睐，广泛应用于大中型高精度非球面光学零件的设计制造中。但是，CCOS技术仍然存在很多尚未得到很好解决的问题，例如面形精度收敛效率低、边缘效应、小尺度误差较大，控制系统复杂等。这些难题严重影响了CCOS技术的发展应用以及非球面光学零件的加工效率和精度。本文试图解决CCOS技术应用到柔顺精密研抛研究中存在的理论模型不准确、缺乏工艺优化分析算法的问题，从而提升非球面光学零件的加工能力。论文的研究工作包括以下几个部分: （1）精简Preston研抛去除理论，使之能够用于非球面光学零件的柔顺精密研抛加工中，为柔顺精密研抛机构提供理论分析依据。研抛研抛程序便于手动修改，充分利用数控车床的主轴可无极变速功能。柔顺精密研抛中柔顺装置的控制独立于数控车床控制，研抛加工中始终保持柔顺研抛装置输出恒定的研抛压力，避免了其研抛压力难以和研抛加工在时间上同步的困难，因此采用控制主轴转速进而控制研抛去除量的方法。（2）采用正交设计法分析了研抛压强、研抛速度以及驻留时间对研抛去除量的影响程度，论证了Preston研抛去处理论对本柔顺研抛系统的适用性。（3）利用几何分析和运动学，构建了非球面光学零件的柔顺精密研抛的数值仿真分析算法，并在MATLAB中进行数值仿真。（4）将实际加工中的参数设置成仿真软件中的参数，其实验结果验证仿真建模的准确性。

关键词：非球面零件计算机控制光学表面成形去除函数驻留时间工艺优化

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CCOS技术中去除函数的提取算法研究

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长春理工大学学报（自然科学版） 2012年第2期35卷 60-63页

作者：刘健王绍治王君林中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室长春130033

针对计算机控制光学表面成形技术中去除函数的实验法建模问题,研究了抛光工艺中去除函数的提取算法。首先,对干涉检验得到的XYZ格式数据文件进行解析并针对其特点设计了相应的数据结构;然后,研究了去除函数的提取算法,并在此基础上研究... 详细信息

针对计算机控制光学表面成形技术中去除函数的实验法建模问题,研究了抛光工艺中去除函数的提取算法。首先,对干涉检验得到的XYZ格式数据文件进行解析并针对其特点设计了相应的数据结构;然后,研究了去除函数的提取算法,并在此基础上研究了提取算法存在的误差以及降低误差的处理办法。在对去除函数的定性提取外,定量计算了去除函数的三个技术指标;最后,进行了去除函数测试实验并利用本文所述的提取算法进行去除函数提取及定量计算。本文所述算法可以用于去除函数的实验法建模并用于驻留时间的优化求解过程。

关键词：计算机控制光学表面成形去除函数提取算法误差分析

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离子束抛光工艺中驻留时间的综合算法

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应用光学 2011年第5期32卷 888-893页

作者：郭伟远成贤锴梁斌中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所江苏南京210042 中国科学院天文光学技术重点实验室江苏南京210042 中国科学院研究生院北京100039

在离子束抛光工艺中,驻留时间的求解是很关键的。通常求解驻留时间的时候,是用理想的高斯函数来近似实际的加工函数。如果使用实际的加工函数仿真加工,加工的效果不好。运用系数法和消去法的综合算法来提高采用实际加工函数仿真加工镜... 详细信息

在离子束抛光工艺中,驻留时间的求解是很关键的。通常求解驻留时间的时候,是用理想的高斯函数来近似实际的加工函数。如果使用实际的加工函数仿真加工,加工的效果不好。运用系数法和消去法的综合算法来提高采用实际加工函数仿真加工镜面面型的精度,首先多次用系数法得到比较理想且平滑的镜面面型,然后再用消去法精修面型。这种算法运算速度快,得到的面型精度高且较平滑。对这种综合算法进行仿真分析,比较了理想高斯函数与实际加工函数加工后的差别,同时比较了运用消去算法与综合算法得到的镜面面型,PV值由83.63nm减小到46.92nm,镜面精度提高了很多。

关键词：离子束抛光驻留时间矩阵运算计算机控制光学表面成形

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