光學自由曲面是一類特殊的、具有不規(guī)則形貌的復(fù)雜表面。其應(yīng)用于光學系統(tǒng)中可以改善性能,降低成本并減小系統(tǒng)尺寸,從而獲取高質(zhì)量的圖像。近年來,在諸如光學,醫(yī)學,光纖通信和生命科學等許多領(lǐng)域中越來越多地使用光學自由曲面。通過使用自由曲面這種非常緊湊的設(shè)計,可以實現(xiàn)更小的空間包絡(luò),使光學系統(tǒng)的重量更輕,可以減少光學系統(tǒng)中光學表面的數(shù)量,還可以減少集合像差。通過平衡和控制,更好的改善系統(tǒng)的光學性能,使其在國防、航空、電子儀器等領(lǐng)域中有著越來越廣泛的應(yīng)用。但是對其面型精度以及表面粗糙度的要求較高,需要達到微米甚至亞微米級別。因此,光學自由曲面的超精密加工變得越來越重要。慢刀伺服車削加工技術(shù)作為超精密數(shù)控制造技術(shù)的一種,為自由曲面器件光學表面的機械加工奠定了可靠的技術(shù)基礎(chǔ),是目前國際上的研究熱點。本文主要針對慢刀伺服車削加工技術(shù)進行了研究,主要內(nèi)容包括:（1）研究慢刀伺服車削過程中軌跡規(guī)劃問題,分析慢刀伺服車削加工原理,分析常用的兩種軌跡布點方法。提出基于預(yù)處理矩陣的求值方法,減少計算過程中求導(dǎo)的計算量,簡化計算過程,并從插補點的稀疏情況與弓高誤差兩方面進行了仿真分析。（2）研究慢刀伺服車削過程中加... 

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究的背景和意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 研究的背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述
        1.2.1 慢刀伺服車削加工技術(shù)的國內(nèi)外研究
        1.2.2 軌跡規(guī)劃的研究
        1.2.3 加減速控制的研究
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第2章 慢刀伺服車削軌跡規(guī)劃的研究
    2.1 引言
    2.2 慢刀伺服車削加工原理
    2.3 坐標系轉(zhuǎn)換
    2.4 軌跡布點的生成
    2.5 基于NURBS曲線的軌跡規(guī)劃研究
        2.5.1 NURBS曲線定義
        2.5.2 NURBS曲線求值計算
        2.5.3 NURBS曲線求導(dǎo)計算
        2.5.4 反算NURBS曲線
        2.5.5 NURBS曲線參數(shù)密化
    2.6 弓高誤差的計算
    2.7 基于慢刀伺服車削軌跡規(guī)劃的仿真
        2.7.1 仿真參數(shù)
        2.7.2 仿真結(jié)果及分析
    2.8 章節(jié)小結(jié)
第3章 慢刀伺服車削的加減速控制方法的研究
    3.1 引言
    3.2 基于慢刀伺服車削加減速控制方法的研究
        3.2.1 T型加減速控制方法
        3.2.2 S型加減速控制方法
    3.3 五段S型余弦加減速控制方法
        3.3.1 五段S型余弦加減速控制方法
    3.4 本章小結(jié)
第4章 慢刀伺服車削實驗
    4.1 引言
    4.2 正弦網(wǎng)格表面加工實驗
        4.2.1 正弦網(wǎng)格表面的設(shè)計
        4.2.2 正弦網(wǎng)格表面的加工與測量
    4.3 微透鏡陣列加工實驗
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
致謝
參考文獻
作者簡介
攻讀碩士學位期間研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]S曲線加減速控制在數(shù)控機床研究中的應(yīng)用進展[J]. 韓業(yè)鵬,王孝偉,陳從桂,沈騰,朱厚耀,賀香華.  機電工程技術(shù). 2020(03)
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[4]反向插補的NURBS曲線前瞻插補算法[J]. 孫樹杰,林滸,鄭飂默.  計算機輔助設(shè)計與圖形學學報. 2014(09)
[5]光學自由曲面超精密加工方法綜述[J]. 徐兵,王翠,許蓬子.  現(xiàn)代制造工程. 2014(03)
[6]基于S型加減速的自適應(yīng)前瞻NURBS曲線插補算法[J]. 羅鈞,汪俊,劉學明,張平,陳建端.  計算機集成制造系統(tǒng). 2013(01)
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博士論文
[1]復(fù)雜光學曲面慢刀伺服超精密車削技術(shù)研究[D]. 關(guān)朝亮.國防科學技術(shù)大學 2010

碩士論文
[1]高速加工數(shù)控系統(tǒng)NURBS曲線前瞻直接插補關(guān)鍵算法研究與實現(xiàn)[D]. 楊珖.浙江大學 2019
[2]自由光學曲面的慢刀伺服車削及仿真[D]. 馬富榮.蘭州理工大學 2018
[3]微特征光學曲面慢刀伺服單點金剛石車削理論與技術(shù)研究[D]. 孫昌瑞.吉林大學 2017
[4]NURBS曲線前瞻插補技術(shù)研究[D]. 彭俊泉.中國礦業(yè)大學 2017
[5]NURBS曲線插補算法及加減速控制方法研究[D]. 孫利克.燕山大學 2016
[6]基于復(fù)雜曲面的超精密金剛石切削技術(shù)研究[D]. 包瓊瓊.浙江理工大學 2013
[7]NURBS曲線插補實時前瞻控制方法的研究[D]. 李建偉.中國科學院研究生院（沈陽計算技術(shù)研究所） 2010



本文編號：3731126