切线回转法加工大型高次非球面光学零件新原理的研究

摘要

非球面光学零件加工是国内外公认的难题。为解决非球面光学零件加工难，成本高的问题，本文提出了切线回转法加工高次非球面光学零件的新原理。 切线回转法加工原理适用于加工包括球面，二次非球面以及高次非球面光学零件。本文着重研究了加工大型非球面的原理，首先对加工原理进行了理论精度分析。根据精度分析，进行了φ250～400mm大口径非球面机床结构设计。最后，提出了机床硬件和软件设计方案，这些为以后的工作奠定了理论基础。 研究得出以下结论，切线回转法加工大型非球面从原理上来说是正确的，可行的，并且提高了高次大型非球面光学零件的加工效率，大大降低了加工成本。

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第一章绪论

1.1课题来源

1.2课题立项的依据

1.3课题研究的目的和意义

1.4课题主要研究内容

第二章切线回转法加工大型高次非球面光学零件的原理

2.1.非球面数控加工难点分析

2.2切线回转法加工高次大型非球面光学零件原理

2.3凸凹型高次非球面光学零件的加工方法

本章小结

第三章加工原理数学模型的建立

3.1高次非球面光学零件曲面的数学表达式

3.2建立数学模型的条件与相关参数的确定

3.3推导控制参数的数学表达式

3.4实际控制方案

3.5大型非球面光学零件的加工实例

本章小结

第四章影响面形误差因素的分析

4.1节点间距对面形误差的影响

4.2节点间，磨轮轴和工件轴移动方式对面形误差的影响

4.3节点中间处面形误差计算公式推导

4.4机械结构误差对面形精度影响的分析

本章小结

第五章切线回转法加工大型非球面机床结构设计

5.1机床技术功能及技术指标

5.2机床总体结构设计

5.3关键部件设计

5.4机床运动检测技术

本章小结

第六章机床数控系统设计

6.1计算机数控系统的的基本概念

6.2开放式运动控制系统的概述

6.3机床数控系统硬件设计

6.4控制系统说明

6.5非球面机床人机界面设计

本章小结

结 论

致谢

参考文献