Vývoj technologie asférického optického zpracování doma iv zahraničí

A: Role asferických optických komponent

Asférické optické součásti jsou velmi důležitou optickou komponentou. Obvykle se používají parabolická zrcadla, hyperbolická zrcadla, elipsoidní zrcadla a podobně. Asférické optické součásti mohou dosahovat jedinečné kvality obrazu pro sférickou optiku. Mohou správně napravit mnoho odchylek v optických systémech, zlepšit kvalitu obrazu a zlepšit schopnost identifikace systému. Může být použit s jednou nebo několika neferickými částmi, které nahrazují více sférických částí, zjednodušují strukturu přístroje, snižují náklady a účinně snižují hmotnost přístroje.

Použití asférických optických komponentů ve vojenských a civilních optoelektronických produktech je také rozsáhlé, jako jsou čočky a hledáčky fotoaparátů, televizní kamery, zoom objektivy, objektivy pro přehrávání filmů, satelitní infračervené dalekohledy, objektivy videorekordéru, video a audio záznamové disky. Čtecí hlava, čtečka čárového kódu, konektor pro optické vlákno, zdravotnické zařízení atd.

II: Status Quo technologie přesného obrábění pro zahraniční nekulové části

Od osmdesátých lét existuje řada nových asférických ultra-přesných obráběcích technologií, které zahrnují zejména: počítačové numerické řízení jednobodové diamantové soustružnické technologie, počítačové numerické řídící technologie broušení, počítačové numerické ovládání iontového paprsku vytvářející technologii, počítačové numerické řízení ultra- přesné leštící technologie a asférická povrchová kopírovací technika atd., tyto metody zpracování v podstatě řešily problémy, které existují při zpracování různých asférických zrcadel. První čtyři metody používají technologii numerického řízení. Všechny mají vysokou přesnost obrábění a vysokou účinnost a jsou vhodné pro hromadnou výrobu.

Při obrábění asférických dílů se berou v úvahu faktory jako materiál, tvar, přesnost a průměr vrtání obráběných dílů. U měkkých materiálů, jako je například měď a hliník, může být dokončování dokončeno pomocí jednobodového řezání diamantu (SPDT). Nebo plasty apod., V současné době používají první ultra-přesné zpracování své formy a pak používají metodu tváření pro výrobu asférických součástí. Pro jiné křehké materiály s vysokou tvrdostí se jedná především o přesné broušení a velmi přesné broušení, leštění a další metody. Zpracováno, dodatečně. Existují také speciální metody zpracování asferických částí, jako je leštění iontových svazků.

Mnoho zahraničních firem integroval ultra-přesné soustružení, broušení, broušení a leštění a vyvinul vysoce přesné kompozitní systémy zpracování, jako Nanoform300, Nanoform250 vyrobené společností RankPneumo, Nanocentre vyvinuté společností CUPE, AHN60-3D, Japonsko ULP. A 100A (H) má složenou zpracovatelskou funkci, takže zpracování asférických částí může být pružnější.

III: Status quo vysoce přesné obráběcí technologie pro nesulární součásti v Číně

Čína začala zkoumat ultra-přesné obráběcí technologie již od počátku 80. let 20. století, která zaostává za 20 lety. V uplynulých letech jednotky, které se v této práci dobře vyvíjely, zahrnují Pekingský institut strojírenských nástrojů, Výzkumný institut Čínského letectví pro přesné strojní zařízení, Technologický institut Harbin a Changchunský institut optiky, laboratoř aplikované optiky Čínské akademie věd .

Za účelem lepšího provádění výzkumu této ultra-přesné obráběcí technologie Národní komise pro vědu, technologii a průmysl pro obranu nejprve založila první klíčovou laboratoř pro výzkum vysoce přesné technologické obrábění v Číně v roce 1995 v Čínském leteckém inženýrském výzkumném institutu.

Čtyři: Asférické díly Ultra-přesná obráběcí technologie

V roce 1972 UnionCarbide Corporation Spojených států úspěšně vyvinula metodu R-θ asférického stroje pro vytváření a zpracování. Jedná se o dvouosý CNC soustruh s polohovou zpětnou vazbou, který může v reálném čase měnit úhel otáčení θ a poloměr R na vodítku držáku nástrojů, aby provedl zpracování asférického zrcadla. Průměr zpracování je φ380mm, přesnost zpracovávaného obrobku je ± 0.63μm a drsnost povrchu je Ra0.025μm.

V roce 1980 Moore poprvé vyvinul asférický obráběcí stroj M-18AG, který používá tři souřadnice souřadnic. Tento stroj může vyrábět různé asférické kovové zrcadla o průměru 356 mm.

V roce 1980 společnost RankPneumo ve Spojeném království uvedla na trh dvojosý spojovací stroj (MSG-325), který využívá řízení zpětné vazby laseru. Stroj může zpracovávat asférické kovové zrcadla o průměru 350 mm a přesnost obráběných obrobků dosahuje 0,25 až 0,5 μm. Drsnost povrchu Ra je mezi 0,01 a 0,025 μm. Následně byly zavedeny stroje ASG2500, ASG2500T a Nanoform300. Navíc společnost vyvinula Nanoform 600 na základě výše popsaných obráběcích strojů. Tento stroj může stroj asférických zrcadel o průměru 600 mm a přesnost obráběného obrobku je lepší než nula. .1μm, drsnost povrchu je lepší než 0,01μm.

V současné době je na vysoké úrovni vysoce přesný diamantový soustružník americký Lawrence. Vyvinutý v roce 1984 laboratoří LLNL, může zpracovávat obrobky o průměru 2100 mm a o hmotnosti až 4500 kg s přesností obrábění 0,25 μm a povrchovou drsností Ra 0,0076 μm. Stroj může stroj vyrábět ploché plochy, kulové a asférické povrchy se používají hlavně k výrobě dílů potřebných pro laserovou technologii fúze, součásti pro infračervené zařízení a velké astronomické reflektory.

Velkokapacitní obráběcí stroj s velmi přesným diamantovým pravítkem vyvinutým Ústavem přesného inženýrství (CUPE), Cranfield University, Velká Británie, schopný zpracovávat asférická zrcadla pro velké rentgenové nebeské těleso a dalekohledy (do 1400 mm průměr a délka 600 mm)). Ústav také úspěšně vyvinul diamantový řezací stroj, který může být obráběn pro rentgenové prohlížení paraboloidu vnitřní revoluce vnějšího zrcadla a vnějšího otočného hyperboloidního zrcadla.

Vysoce přesné obráběcí nástroje vyvinuté v Japonsku se používají hlavně pro zpracování čoček a reflektorů potřebných pro civilní výrobky. V současnosti japonské obráběcí nástroje zahrnují: ULG-l00A (H) vyvinuté firmami Toshiba Machines, ASP-L15 a Toyota Works. AHN10, AHN30 × 25, asférické obráběcí stroje AHN60-3D atd.