光學(xué)零件加工主要難點(diǎn)的分析(完整版)
【正文】 的圓弧軌跡所造成的。圖1所示的銑磨原理解決了傳統(tǒng)手工粗磨中存在的加工效率低，加工環(huán)境差和操作者勞動(dòng)強(qiáng)度大等問題，對(duì)光學(xué)零件加工技術(shù)起到了革命性的促進(jìn)作用。實(shí)際上，人手是“萬能”的，光學(xué)加工“手藝人”手拿著工具一點(diǎn)一點(diǎn)地去除多余部分，邊加工、邊檢測(cè)，直到合格為止，這是一種以工具的某一部分軌跡逐漸去除材料的軌跡加工方法。 (4)去除加工原理：有傳統(tǒng)手工研磨拋光、成型工具軌跡成型、仿形靠模軌跡成型、機(jī)構(gòu)軌跡成型和數(shù)控軌跡成型方法等。由于磨削和拋光機(jī)理不同，能否真正實(shí)現(xiàn)以磨代拋很難預(yù)言，但就當(dāng)前情況而言，從加工效率考慮，主要是以磨削方法最大限度地提高面形精度和降低表面粗糙度，而以拋光方法最終來保證表面質(zhì)量并對(duì)面形進(jìn)行微小修正。為此，各技術(shù)先進(jìn)國(guó)家投入大量的人力物力研發(fā)加工各種光學(xué)零件的新技術(shù)。由于光技術(shù)中所需的光學(xué)零件的種類和形狀很多，所涉及的加工技術(shù)的設(shè)備和加工方法種類也很多?！ ∪绾翁岣呔サ拿嫘尉?、降低表面粗糙度是提高光學(xué)透鏡加工效率的重要措施之一。 對(duì)上述所有加工方法的原理進(jìn)行分析，容易得出軌跡成型原理是最基本的加工原理的結(jié)論。手工加工方法，具有加工品種和尺寸多樣，設(shè)備和工具簡(jiǎn)單、投入少、靈活等優(yōu)點(diǎn)，但加工周期長(zhǎng)、重復(fù)性差和要求操作者技術(shù)水平高等缺點(diǎn)使其不適應(yīng)批量和大量生產(chǎn)。這種包絡(luò)銑磨原理是工具的磨輪與工件旋轉(zhuǎn)軌跡相互干涉形成的包絡(luò)軌跡成型的加工原理?！ ∮捎诠鈱W(xué)系統(tǒng)中采用非球面光學(xué)零件比起球光學(xué)零件具有無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，所以人們長(zhǎng)期以來不懈地努力進(jìn)行非球面光學(xué)零件加工技術(shù)的研究。 光學(xué)零件加工主要難點(diǎn)的分析5 數(shù)控車削和數(shù)控磨削加工中加工工具的移動(dòng)原理是插補(bǔ)原理，是數(shù)字化的，并不是連續(xù)模擬的，是工具臺(tái)在x、y軸上作微小折線段的移動(dòng)原理。脈沖增量插補(bǔ)所形成的軌跡是如圖4(a)和(b)的微小折線的近似軌跡?！ ?)工件定位誤差Δ定、對(duì)刀誤差Δ對(duì)、進(jìn)給誤差Δ進(jìn) 在數(shù)控加工之前，必須找準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)參考點(diǎn)，并使工件圖上的坐標(biāo)原點(diǎn)與機(jī)床參考點(diǎn)保持準(zhǔn)確的尺寸關(guān)系，在此基礎(chǔ)上零件要定位、對(duì)刀和進(jìn)給。系統(tǒng)的零部件的性能，由于溫度和干擾等原因，很難在任何情況下都保持一致，或多或少地都會(huì)引起控制系統(tǒng)的誤差Δ控，而這種誤差值難以準(zhǔn)確估計(jì)，一般要超出亞微米級(jí)?！ ?)各種補(bǔ)償誤差Δ補(bǔ) 數(shù)控加工中設(shè)置了多種補(bǔ)償功能，如刀具半徑補(bǔ)償、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償、齒輪間隙補(bǔ)償、螺紋間隙補(bǔ)償、彈性變形補(bǔ)償、刀具磨損補(bǔ)償、熱變形補(bǔ)償?shù)鹊?，這些補(bǔ)償功能的好處是無可非議的，但這么多項(xiàng)的補(bǔ)償值，每一個(gè)值都不是固定不變的，而且這些補(bǔ)償值的檢測(cè)準(zhǔn)確性和補(bǔ)償精度能達(dá)到什么樣的程度很難說。所以程序編程誤差Δ程造成工件局部面形誤差。01μm，這樣高精度的機(jī)床價(jià)格非常昂貴，很難廣泛推廣應(yīng)用?！ ?結(jié)論 綜上分析可知，光學(xué)零件加工難點(diǎn)主要在于保證高精度面形的同時(shí)要保證高質(zhì)量的表面質(zhì)量，而產(chǎn)生這種難點(diǎn)的根本原因在于至今所有的球面和非球面零件的加工均不是依據(jù)準(zhǔn)確的加工軌跡，所以如果能夠找到一種準(zhǔn)確的可依據(jù)的加工軌跡，并能在加工過程中精確地把軌跡轉(zhuǎn)移到工件上去，那這種加工方法就能夠高精度、高表面質(zhì)量和高效率地加工出光學(xué)設(shè)計(jì)所要求的球面和非球面光學(xué)零件。兩個(gè)坐標(biāo)軸以上同時(shí)移動(dòng)時(shí)，必然存在跟蹤誤差?！ ?)工件定位誤差Δ定、對(duì)刀誤差Δ對(duì)、進(jìn)給誤差Δ進(jìn) 在數(shù)控加工之前，必須找準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)參考點(diǎn)，并使工件圖上的坐標(biāo)原點(diǎn)與機(jī)床參考點(diǎn)保持準(zhǔn)確的尺寸關(guān)系，在此基礎(chǔ)上零件要定位、對(duì)刀和進(jìn)給?！ ?)程序編程誤差Δ程 程序編程誤差Δ程包括逼近誤差Δ逼、曲線插補(bǔ)誤差Δ插和圓整誤差Δ圓。數(shù)字增量法插補(bǔ)所形成的軌跡是圖5所示的時(shí)間分割插補(bǔ)法中的直線、弦線和圓弧插補(bǔ)軌跡。數(shù)控加工光學(xué)零件除了由于插補(bǔ)原理
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