数控铣磨非球面面形误差补偿技术研究.pdf

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1、2015年6月机床与液压Jun．2015第43卷第11期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．43No．11DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．11．022数控铣磨非球面面形误差补偿技术研究徐海华，吴光杰，张卫，雷丽霞(重庆三峡学院机械工程学院，重庆404000)摘要：数控铣磨是脆性材料非球面成形加工的主要方法。在数控铣磨非球面工艺技术研究中，面形误差直接影响加工精度和生产效率。结合数控铣磨非球面原理，利用SatislohGI一3P精密铣磨加工中心铣磨非球面硅透镜，分析了影响非球面硅透镜面形误差的因素，并探讨了修正补偿面形误差的方法。结果表明：影响

2、非球面面形精度的主要因素为轴偏移误差、CNC程序原点与实际工件旋转轴心的偏移误差和砂轮磨损误差，通过修正误差后，有效提高了非球面成形的加工精度和加工效率。关键词：数控铣磨；非球面；面形误差；补偿技术中图分类号：TH161文献标志码：A文章编号：1001-3881(2015)11-082-3ResearchonCompensationTechnologyforNC-millingAsphericSurface—·shapeErrorXUHaihua，WUGuangjie，ZHANGWei，LEILixia(DepartmentofMechanicalEngineering，ChongqingTh

3、reeGorgesUniversity，Chongqing404000，China)Abstract：NCmillingisthemainlyformingprocessingmethodofasphericsurfaceofbrittlemateria1．InthestudyoftheNC—mill—ingaspheriesurfaceprocessingtechnology，surface-shapeerrordirectlyaffectsthemachiningaccuracyandproductionefficiency．Ac—cordingtotheprincipleofNC—mil

4、lingasphericsurface，milledsiliconasphericallensbySatislohGI-3Pprecisionmillingmachiningcenter，thefactorsaffectingsiliconaspherieallenssurfaceshape，errorwereanalyzed，andthemethodoffixedcompensationsurfaceshapeerorwasdiscussed．Theresultsshowthatthemainfactorsinfluencingtheasphericalsurfaceshapeaccurac

5、yareoffseterrorofzaxis，offseterroroftheoriginoftheCNCprogramandrotationaxisoftheactualworkpiece，anderrorofgdndingwheelwear．Bycor—rectingerror，machiningprecisionandmachiningeficiencyoftheasphericalshapeareeffectivelyimproved．Keywords：NCmilling；Asphericsurface；Surface—shapeeror；Compensationtechnology0

6、前言当砂轮以n的转速自转的同时沿、Y轴移动，工件随着现代航空航天、军事和工业技术的迅猛发随工件轴以转速n转动同时，随C轴摆动角度，展，非球面透镜的应用越来越广泛。同时，光学系统即可以得到任意面形非球面。设计对非球面超精密加工的精度要求也越来越高。国内外非球面的表面质量评价指标均是表面粗糙度和面面＼形精度两大部分¨。非球面面形精度则直接影响光学夹乓．．二系统整体成像性能的。目前，对于脆硬性材料非球面，r—T⋯口-r-⋯＼硅透镜的超精密加工，国内外采用的技术仍然是铣磨、抛光。此技术加工非球面成本低、效率高。非球面铣磨加工的面形精度直接影响抛光工序的加工效率／，和加工精度，为了减少和消除非球面铣磨误

7、差，提高面形精度，则需对铣磨误差进行分析和修正补图1盘形砂轮铣磨非球面原理偿一。2面形误差分析补偿1铣磨原理根据误差产生有无规律性可将其分为工艺系统误试验所采用的数控铣磨设备为德国Satisloh公司差和随机误差。铣磨面形误差的分析与补偿技术主要所生产的GI．3P精密铣磨加工中心，使用盘形砂轮铣是针对工艺系统误差进行研究的。如图2所示，磨非球面硅透镜。盘形砂轮铣磨非球面原理如图1所工艺系统误差又分