球面光學(xué)零件高速拋光工藝具有生產(chǎn)效率高、面形精度穩(wěn)定等優(yōu)勢,已經(jīng)成為光學(xué)零件規(guī)模化生產(chǎn)必不可少的手段,但部分光學(xué)元件具有徑厚比大、矢高深等特點,極易發(fā)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形,在高轉(zhuǎn)速、高壓力條件下進(jìn)行拋光,受到夾具作用和拋光盤運動等影響,面形精度難以穩(wěn)定控制,嚴(yán)重制約了拋光效率的提升。針對上述問題,建立大徑厚比深拱形光學(xué)元件高速拋光動力學(xué)模型,進(jìn)行模態(tài)分析,提取影響面形精度的模態(tài)特征。在此基礎(chǔ)上,采用拓?fù)鋬?yōu)化算法,優(yōu)化夾具設(shè)計,使得加工變形對面形精度的影響大幅度降低。 

【文章來源】：航空制造技術(shù). 2020,63(Z2)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

拱形光學(xué)元件高速拋光

其中，M、K分別為質(zhì)量矩陣和剛度矩陣，分別為結(jié)構(gòu)加速度向量和位移向量。運動微分方程的特征方程為其中，ω為系統(tǒng)固有頻率；q為對應(yīng)的模態(tài)振型向量。對運動微分方程進(jìn)行拉普拉斯變換后，系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)x可以表達(dá)為模態(tài)振型向量q的線性組合。每一階模態(tài)振型都對應(yīng)相應(yīng)的固有頻率，模態(tài)振型與固有頻率是系統(tǒng)的固有特征，當(dāng)外部激勵頻率接近某個固有頻率時，就會產(chǎn)生相應(yīng)振型的共振。為了減小變形，需要對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，提高剛度，提高固有頻率。

模態(tài)振型的幅值是各節(jié)點位移的相對值，表示各節(jié)點在某一階固有頻率上振動量的相對比值。本文采用Block Lanczos算法提取除剛體模態(tài)以外的前6階模態(tài)，計算結(jié)果如圖6所示。圖4 凸面拋光變形

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3467415