光學(xué)零件加工主要難點(diǎn)的分析-資料下載頁(yè)
2025-06-16 01:56本頁(yè)面
【正文】 廓之間的差值也是一種誤差(或稱擬合誤差)；Δ插為插補(bǔ)誤差，它表示插補(bǔ)加工出的線段(例如直線、圓弧等)，與理論線段的誤差，這項(xiàng)誤差與數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)功能即插補(bǔ)算法及其某些參數(shù)有關(guān)；Δ圓表示在編程中，因數(shù)據(jù)處理，小數(shù)圓整而產(chǎn)生的誤差。對(duì)這個(gè)誤差的處理不好，會(huì)產(chǎn)生較大的累積誤差，從而導(dǎo)致編程誤差增大。以曲線插補(bǔ)誤差為例，非圓曲線的插補(bǔ)方法有多種，如圖6，有等間距、等弦長(zhǎng)、等誤差直線逼近插補(bǔ)和圓弧段逼近插補(bǔ)等，但都是以微小折線逼近，必然造成工件表面的微小波紋形狀。所以程序編程誤差Δ程造成工件局部面形誤差。光學(xué)零件加工主要難點(diǎn)的分析76)系統(tǒng)跟蹤誤差Δ跟 數(shù)控伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性造成跟蹤誤差Δ跟。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。圖7是兩個(gè)坐標(biāo)軸同時(shí)移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生跟蹤誤差的解析圖。采取一定措施可減少跟蹤誤差Δ跟，但完全消除很困難，跟蹤誤差Δ跟造成局部面形誤差。7)刀具或磨輪走刀軌跡誤差Δ走 在數(shù)控加工中工件與刀具可采用如圖8的(a)、(b)、(c)所示的相對(duì)位置，但無(wú)論什么樣的相對(duì)位置，都會(huì)產(chǎn)生由于走刀造成的如圖9的尖角形局部尖突，造成工件表面的局部誤差。8)工具旋轉(zhuǎn)慣性引起的軌跡誤差Δ慣 數(shù)控加工曲線時(shí)，刀具(磨輪)不可能時(shí)時(shí)地都以相同速度移動(dòng)，走刀速度有快有慢，此時(shí)由于磨輪旋轉(zhuǎn)的慣性產(chǎn)生的彈性變形量的大小也隨之變化，這種變化雖然微小，但也能使磨輪在不同走刀速度下的去除量發(fā)生變化，因而在工件表面上造成凸凹痕跡的波紋，造成局部面形誤差?！ ?)機(jī)床工件軸和工具軸跳動(dòng)誤差Δ跳 工件軸和工具軸的跳動(dòng)量是必然存在的，因此，跳動(dòng)量造成工件表面的局部面形誤差。 10)機(jī)床振動(dòng)誤差Δ振機(jī)床本身的旋轉(zhuǎn)部件或外界振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)波紋誤差Δ振，這一振動(dòng)誤差造成工件表面的局部面形誤差。光學(xué)零件加工主要難點(diǎn)的分析8 還可以列舉一些影響因素，但就上面列舉的數(shù)控加工非球面光學(xué)零件面形誤差的影響因素綜合起來(lái)，數(shù)控誤差Δ數(shù)誤可用式(3)表示： Δ數(shù)誤=f(Δ控、Δ零、Δ補(bǔ)、Δ定、Δ對(duì)、Δ進(jìn)、Δ逼、Δ插、Δ圓、Δ跟、Δ走、Δ慣、Δ跳…)(3) 其中對(duì)光學(xué)零件的整體面形誤差有影響的因素是：Δ控、Δ零、Δ定、Δ對(duì)、Δ進(jìn)、Δ補(bǔ)；影響局部面形精度的因素有：Δ跟、Δ走、Δ逼、Δ插、Δ圓、Δ跳、Δ慣、Δ振，圖10[7]所示的加工實(shí)例的面形狀況，可以說(shuō)明上述分析的正確性。由式(3)和實(shí)例中能夠想象到用數(shù)控加工技術(shù)保證非球面光學(xué)零件面形質(zhì)量的難度，數(shù)控專家的如下論述：“…當(dāng)前CNC已進(jìn)入第八代，但在軌跡控制上依然只有直線、圓弧等少數(shù)功能?！捎诰庸こ绦蛑谱鞔鷥r(jià)過(guò)高，目前曲面數(shù)控加工，除關(guān)鍵零件外，多數(shù)只作為粗成型使用，再由人工打磨修光，效率低，且難以保證型面精度”是針對(duì)數(shù)控技術(shù)加工高精度機(jī)械零件而言的，所以數(shù)控加工高精度非球面光學(xué)零件的難度更容易理解?！ ∫虼耍?、脈沖當(dāng)量的分辨率要達(dá)到001μm，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?！ ∫?yàn)閿?shù)控加工光學(xué)非球面零件存在這些難以克服的困難，為了大批量生產(chǎn)的需求，才研發(fā)出塑料非球面零件的注塑和玻璃非球面零件的模壓技術(shù)?！ ?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(guò)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。這樣這種技術(shù)不僅可以適用于單件小批量，而且更適用于多品種變批量或大量生產(chǎn)。
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