相比于傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)對稱光學(xué)元件,自由曲面類元件具有尺寸小、設(shè)計自由度高的特點(diǎn)。但是該類元件的設(shè)計和加工難度較大,限制了其在光學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。近年來,單點(diǎn)金剛石車削被認(rèn)為是一種加工光學(xué)自由曲面的有效方法,這種加工方式的優(yōu)勢在于能在一次裝夾中成型,且往往能獲得高精度的元件。漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡面是一種典型的光學(xué)自由曲面,被廣泛用于矯正人們的視力問題,本文將以單點(diǎn)金剛石車削作為漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡面的加工手段,對其光學(xué)設(shè)計、車削原理、刀具路徑規(guī)劃等方面的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡面的設(shè)計方法可以分為直接法和間接法,本次研究采用直接法。在該種方法下,曲面的設(shè)計可以分為加光曲線的求解和面型構(gòu)建。加光曲線是曲面子午線上的頂焦度變化曲線,該部分的設(shè)計需要保證整條曲線上的光學(xué)變化是連續(xù)的,以提供平滑的視覺效果。在闡述了加光曲線的設(shè)計原理后,本文重點(diǎn)分析了采用不同設(shè)計參數(shù)時曲線的變化規(guī)律。研究表明,在視遠(yuǎn)點(diǎn)和視近點(diǎn)處曲線非零導(dǎo)數(shù)的階數(shù)取值較大時,曲線過渡更加平滑,且視遠(yuǎn)和視近區(qū)域的面積也相應(yīng)增大。而后將子午線上的光學(xué)變化擴(kuò)展到整個曲面以求解鏡面矢高,并給出了設(shè)計實(shí)例。最后簡述了鏡面的性能評價標(biāo)準(zhǔn),利用光學(xué)分析軟件得...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１飛切加工原理示意圖［１８］??

成形誤差分析的??集成運(yùn)動學(xué)誤差模型，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其有效性［２１］。但是飛切加工??也有其缺陷性，那就是刀具每旋轉(zhuǎn)一圈只有很小一部分時間參與了切??肖ＩＪ，而且為了實(shí)現(xiàn)較高的表面精度，往往要求每轉(zhuǎn)進(jìn)給量較小，導(dǎo)致??了飛切加工的加工效率非常低，切削很小的精密零件都需要數(shù)天時?....

圖１－２?ＳＳＳ加工原理示意圖＿??

?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???【２４］。慢速溜板伺服的優(yōu)勢在于Ｚ向行程較大、精度高且能加工回轉(zhuǎn)不??對稱度較大的自由曲面，但是刀具的運(yùn)動完全依賴于Ｚ軸導(dǎo)軌的性能，??而且對系統(tǒng)的硬件要求較高。此外由于機(jī)床ｚ軸的頻響較低，導(dǎo)致加??工效率較低。該類機(jī)床設(shè)備的研發(fā)一直是國內(nèi)外超精密加工....

圖１－３?ＦＴＳ加工原理示意圖＿??

?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???加工效率高。此外不需要特殊的高精數(shù)控系統(tǒng)，ＦＴＳ裝置只需根據(jù)主??軸轉(zhuǎn)角和Ｘ向進(jìn)給輸出位移即可。但ＦＴＳ技術(shù)也有其不足，除了滯后??的共性外還有行程較小的缺點(diǎn)（一般都在１?ｍｍ內(nèi)），現(xiàn)在也有很多科研??機(jī)構(gòu)在研制大行程ＦＴＳ裝置，已經(jīng)取得了一定進(jìn)展。?....

圖１－５正弦波微特征曲面和鏡面Ｉ?—??

?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???ｌｉｇｈｔ?ｓｏｕｒｃｅ?ｆｒｅｅ?ｆｏｒｍ?ｓｃｒｅｅｎ??ｖ?ｍｉｒｒｏｒ?！??＼?／??ｆｒｅｅ?ｆｏｒｍ?＼?／??ｍｉｒｒｏｒ?嚴(yán)?Ｂ?／??ｄｌ??圖丨－４三維定制自由曲面［３（＞］??圖１－５所示為英國布魯內(nèi)爾大學(xué)的Ｈｕｏ等人利用自己設(shè)....

本文編號：3943538