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音圈式快速伺服刀架的分析与设计 被引量：7
1
作者 杨帆 杨海宽 +1 位作者 陈志华 王贵林 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期42-47,共6页
自由曲面光学零件面形复杂,快刀伺服车削加工是其高效加工手段。针对压电陶瓷型伺服刀架行程小,加工能力有限的问题,提出一种基于音圈式直线电机驱动的快刀伺服方案。音圈式快速伺服刀架行程大,可大大拓宽快刀伺服加工范围。以典型光学... 自由曲面光学零件面形复杂,快刀伺服车削加工是其高效加工手段。针对压电陶瓷型伺服刀架行程小,加工能力有限的问题,提出一种基于音圈式直线电机驱动的快刀伺服方案。音圈式快速伺服刀架行程大,可大大拓宽快刀伺服加工范围。以典型光学零件加工为例,对快速伺服刀架所应具备的关键性能指标进行分析,给出了音圈电机的结构,对音圈式伺服刀架进行了理论建模、控制器设计以及实际性能测试。测试结果表明,所设计的音圈式伺服刀架行程大、频响高,在刀架行程为±100μm时可达到300Hz的频响能力,同样行程下的频响指标优于国外同类产品。 展开更多
关键词 光学自由曲面 快刀伺服 音圈电机 行程 频响
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光学自由曲面面形误差评定算法的研究 被引量：6
2
作者 高栋 孔令豹 +1 位作者 姚英学 杜雪 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1630-1632,1635,共4页
研究了光学自由曲面面形误差的评定算法.提出了5点定位和分步多级的曲面匹配法,对曲面的中心点和4个角点进行初匹配,提高匹配速度;运用最小二乘法和最小区域法相结合实现精匹配,实现了实测曲面到设计曲面的高效高精度匹配.提出了一组基... 研究了光学自由曲面面形误差的评定算法.提出了5点定位和分步多级的曲面匹配法,对曲面的中心点和4个角点进行初匹配,提高匹配速度;运用最小二乘法和最小区域法相结合实现精匹配,实现了实测曲面到设计曲面的高效高精度匹配.提出了一组基于给定容差μ的μ-系列光学自由曲面误差评定参数,使误差评定更具有有效性和灵活性.并通过实验验证了评定算法的准确性. 展开更多
关键词 光学自由曲面 误差评定 曲面匹配
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结构紧凑型大相对孔径离轴两反自由曲面望远光学系统设计 被引量：6
3
作者 周欣茹 宋华堂 +4 位作者 朱润徽 宋真真 曹兆楼 郑改革 叶井飞 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期12-20,共9页
为了克服现有大部分望远光学系统在机载或星载遥测系统等特殊应用中存在的局限性,基于多优化自由度的光学自由曲面,设计了一个兼容物理结构紧凑、大相对孔径与宽视场的离轴两反自由曲面望远光学系统.该自由曲面望远光学系统具有1/3.75... 为了克服现有大部分望远光学系统在机载或星载遥测系统等特殊应用中存在的局限性,基于多优化自由度的光学自由曲面,设计了一个兼容物理结构紧凑、大相对孔径与宽视场的离轴两反自由曲面望远光学系统.该自由曲面望远光学系统具有1/3.75大相对孔径,焦距为300 mm,全视场角为2.8°,整体结构尺寸不超过100 mm×200 mm×300 mm.采用孔径离轴的方式,提高系统的集光能量.利用分视场拓展优化,提升各个视场的成像性能.结合XY多项式自由曲面的多优化自由度,仅用前4阶项,有效地平衡了系统的离轴像差.在探测器空间截止频率50 lp/mm处,系统的调制传递函数优于0.4.各个视场的像点半径均方根值均优于探测器单个像素10μm.设计结果表明,系统整体成像性能优良,同时具有结构紧凑与小型化优势,可用于机载或空间望远光学系统等特定应用的目标遥测中. 展开更多
关键词 光学设计 望远光学系统 离轴两反 光学自由曲面 大相对孔径 结构紧凑
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光学自由曲面测量与误差评估技术研究进展 被引量：1
4
作者 王施相 孔令豹 吕昊宇 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期235-254,共20页
光学自由曲面是现代精密光学领域的重大变革,因其优异的光学、力学性能而有望进一步推进光学系统实现微型化、轻量化、集成化。随着光学自由曲面的面形复杂度不断提升,光学自由曲面的检测技术已成为制约其制造水平的关键因素。回顾了近... 光学自由曲面是现代精密光学领域的重大变革,因其优异的光学、力学性能而有望进一步推进光学系统实现微型化、轻量化、集成化。随着光学自由曲面的面形复杂度不断提升,光学自由曲面的检测技术已成为制约其制造水平的关键因素。回顾了近年来光学自由曲面测量与误差评估的关键技术,包括点线式扫描、全口径光学测量方法以及面形误差评估方法,结合各种技术的优缺点,展望了该领域未来发展的新趋势,并介绍了一种结合多传感器实现共体自由曲面的测量及误差评估的新方法。 展开更多
关键词 光学设计 光学自由曲面 精密测量 面形测量 误差评估 误差参数
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基于Polaris控制的光学自由曲面快刀伺服技术研究
5
作者 刘金文 孟松涛 杨成帅 《机械》 2023年第5期14-19,34,共7页
快刀伺服技术具有加工效率高、加工精度高、表面质量好等优点,被广泛运用于光学自由曲面加工。本文设计了音圈电机驱动的快刀伺服装置,建立了快刀伺服系统数学模型,构建加速度、速度复合前馈控制算法,进行了位置保持、阶跃、正弦跟踪的... 快刀伺服技术具有加工效率高、加工精度高、表面质量好等优点,被广泛运用于光学自由曲面加工。本文设计了音圈电机驱动的快刀伺服装置,建立了快刀伺服系统数学模型,构建加速度、速度复合前馈控制算法,进行了位置保持、阶跃、正弦跟踪的闭环性能测试,表明快刀伺服系统满足加工要求。基于快刀伺服系统控制器功能协调了刀具轨迹生成中快刀伺服装置运动和机床运动的同步关系,以离线计算加工方式实现快刀伺服技术。完成了典型非回转对称中的斜面加工实验,测得的粗糙度达到44nm,表明设计研制的快刀伺服系统可以获得纳米量级的表面质量。 展开更多
关键词 快刀伺服 音圈电机 轨迹生成 光学自由曲面
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大行程快速刀具伺服装置的设计 被引量：3
6
作者 徐兵 张旭 +1 位作者 王俊 刘强 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第8期69-70,74,共3页
基于快速刀具伺服(Fast Tool Servo,FTS)的金刚石车削加工技术是一种非常有发展前景的光学自由曲面加工手段。以柔性铰链和音圈电机为主要元素,研制一套大行程快速刀具伺服系统,该系统具有刚度大、工作稳定性好、阻尼可调等优点。详细... 基于快速刀具伺服(Fast Tool Servo,FTS)的金刚石车削加工技术是一种非常有发展前景的光学自由曲面加工手段。以柔性铰链和音圈电机为主要元素,研制一套大行程快速刀具伺服系统,该系统具有刚度大、工作稳定性好、阻尼可调等优点。详细介绍了柔性铰链的设计与分析、FTS系统性能测试和自由曲面切削试验,新型FTS系统的跟踪误差为0.12%,运动分辨率优于0.04μm,可以获得Ra30nm的光学自由曲面。测试和加工结果表明,新型的FTS系统可以用光学自由曲面高效、高精密金刚石车削加工。 展开更多
关键词 光学自由曲面 快速刀具伺服 金刚石车削 柔性铰链
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