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光學零件加工主要難點的分析-資料下載頁

2026-06-07 01:56本頁面

　　

【正文】廓之間的差值也是一種誤差(或稱擬合誤差)；Δ插為插補誤差，它表示插補加工出的線段(例如直線、圓弧等)，與理論線段的誤差，這項誤差與數控系統的插補功能即插補算法及其某些參數有關；Δ圓表示在編程中，因數據處理，小數圓整而產生的誤差。對這個誤差的處理不好，會產生較大的累積誤差，從而導致編程誤差增大。以曲線插補誤差為例，非圓曲線的插補方法有多種，如圖6，有等間距、等弦長、等誤差直線逼近插補和圓弧段逼近插補等，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。光學零件加工主要難點的分析76)系統跟蹤誤差Δ跟　　數控伺服系統動態特性造成跟蹤誤差Δ跟。兩個坐標軸以上同時移動時，必然存在跟蹤誤差。圖7是兩個坐標軸同時移動時產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　　在數控加工中工件與刀具可采用如圖8的(a)、(b)、(c)所示的相對位置，但無論什么樣的相對位置，都會產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)工具旋轉慣性引起的軌跡誤差Δ慣　　數控加工曲線時，刀具(磨輪)不可能時時地都以相同速度移動，走刀速度有快有慢，此時由于磨輪旋轉的慣性產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。　　9)機床工件軸和工具軸跳動誤差Δ跳　　工件軸和工具軸的跳動量是必然存在的，因此，跳動量造成工件表面的局部面形誤差。 10)機床振動誤差Δ振機床本身的旋轉部件或外界振動會產生振動波紋誤差Δ振，這一振動誤差造成工件表面的局部面形誤差。光學零件加工主要難點的分析8　還可以列舉一些影響因素，但就上面列舉的數控加工非球面光學零件面形誤差的影響因素綜合起來，數控誤差Δ數誤可用式(3)表示：　　Δ數誤=f(Δ控、Δ零、Δ補、Δ定、Δ對、Δ進、Δ逼、Δ插、Δ圓、Δ跟、Δ走、Δ慣、Δ跳…)(3)　　其中對光學零件的整體面形誤差有影響的因素是：Δ控、Δ零、Δ定、Δ對、Δ進、Δ補；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]所示的加工實例的面形狀況，可以說明上述分析的正確性。由式(3)和實例中能夠想象到用數控加工技術保證非球面光學零件面形質量的難度，數控專家的如下論述：“…當前CNC已進入第八代，但在軌跡控制上依然只有直線、圓弧等少數功能。…由于精加工程序制作代價過高，目前曲面數控加工，除關鍵零件外，多數只作為粗成型使用，再由人工打磨修光，效率低，且難以保證型面精度”是針對數控技術加工高精度機械零件而言的，所以數控加工高精度非球面光學零件的難度更容易理解。　　因此，、脈沖當量的分辨率要達到001μm，這樣高精度的機床價格非常昂貴，很難廣泛推廣應用。　　因為數控加工光學非球面零件存在這些難以克服的困難，為了大批量生產的需求，才研發出塑料非球面零件的注塑和玻璃非球面零件的模壓技術。　　5結論　　綜上分析可知，光學零件加工難點主要在于保證高精度面形的同時要保證高質量的表面質量，而產生這種難點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準確的加工軌跡，所以如果能夠找到一種準確的可依據的加工軌跡，并能在加工過程中精確地把軌跡轉移到工件上去，那這種加工方法就能夠高精度、高表面質量和高效率地加工出光學設計所要求的球面和非球面光學零件。這樣這種技術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。

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