LOH SP120数控非球面生产线工程应用研究

摘要

近些年来，因为国家大型光学工程项目的牵引及非球面光学元件以其优越的光学性能、紧凑的结构正越来越多的应用于精密光学仪器中，非球面光学元件市场需求越来越大。国内许多单位在非球面制造技术方面开展了广泛的研究，并从国外引进了一批先进的加工设备。但目前我国大多数非球面光学零件的制造仍是采用传统研磨抛光的方法，需要依赖技术很高的技术工人通过反复的局部的修抛和不断的检测来完成。这不仅加工周期长，而且精度难以保证；另一方面国家花大量外汇引进的先进设备，工程化应用效果并不理想。这就需要我们尽快找到一种高精度、低成本、工程化程度高，并能在商业领域广泛使用的非球面柔性制造技术。 本文研究了德国LOH公司的SP120数控非球面生产线工程化应用，针对该生产线即可加工球面，亦可加工非球面的特点，通过合理匹配生产线设备、检测仪器构成，积极进行工艺创新，自主开发了计算机自动补偿软件，拓展了设备自身功能，实现了对铣磨和抛光过程中误差的精确控制，使SP120数控非球面生产线达到月产170件表面面形Rt<0.3um、表面粗糙度Ra<0.03um的高精度非球面的生产能力。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题来源及背景

1.1.1课题来源

1.1.2课题背景和意义

1.2非球面零件的概念及应用

1.3非球面加工方法概述

1.3.1传统非球面加工方法

1.3.2数控非球面柔性制造技术

1.4研究数控非球面柔性加工技术工程应用的必要性

1.5论文内容安排

2理论依据

2.1非球面磨削成型的常用加工方式及几何模型

2.2计算机控制抛光技术的基础理论

2.2.1Preston假设

2.2.2计算机控制小工具抛光的整体设计思想

2.2.3计算机控制抛光的几个典型问题

2.3非球面零件的检测

2.3.1非球面零件表面面形的测量

2.3.2非球面零件表面粗糙度的测量

2.4 SP120数控加工非球面的加工原理

2.4.1 LOH SPM120铣磨非球面的工作原理

2.4.2 LOH SPS120抛光非球面的工作原理

3非球面生产线的构成及合理性分析

3.1数控非球面生产线构成

3.2加工非球面采用的工艺流程

3.3生产线合理性分析

3.3.1 LOH SPM-120-SL数控铣磨机

3.3.2LOH SPS-120-SL数控抛光机

3.3.3TalySurf Series 2型接触式轮廓仪

3.3.4TalySurf CCI 2000型非接触式粗糙度检测仪

4 LOH SP120数控加工非球面生产线工程应用

4.1生产线设备功能开发

4.2生产线工艺流程创新

4.3非球面零件加工过程及测试数据

4.4生产线生产能力评估

5结论

参考文献

致 谢