【摘 要】
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作为一种光学微结构,微透镜阵列已被广泛应用于通讯、照明、成像等领域,超精密加工技术是当前创成微透镜阵列的主要方法之一。近年来国内外许多研究机构对微透镜阵列的结构设计、加工工艺等做了研究,但针对超精密加工对刀误差对微透镜阵列创成的影响研究却存在不足。本研究从分析对刀误差产生的原因入手,设计了新型超精密车铣加工对刀方法;建立对刀误差对微透镜阵列创成的影响模型,并通过实验验证。主要研究内容如下:1)面向
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作为一种光学微结构,微透镜阵列已被广泛应用于通讯、照明、成像等领域,超精密加工技术是当前创成微透镜阵列的主要方法之一。近年来国内外许多研究机构对微透镜阵列的结构设计、加工工艺等做了研究,但针对超精密加工对刀误差对微透镜阵列创成的影响研究却存在不足。本研究从分析对刀误差产生的原因入手,设计了新型超精密车铣加工对刀方法;建立对刀误差对微透镜阵列创成的影响模型,并通过实验验证。主要研究内容如下:1)面向五轴超精密机床,针对传统对刀方法精度较低的缺陷,提出两种新型对刀方法:圆槽对刀法和直线槽对刀法。2)根据微透镜的数学表达式,建立矩形分布的微透镜阵列。选用等角度法进行数据点离散处理,选用等距点法进行刀尖半径补偿,选用螺旋走刀方式生成刀具路径。3)建立对刀误差对微透镜阵列创成影响的数学模型。通过分析不同方向对刀误差对微透镜阵列创成的影响,得到微透镜阵列面形误差分布的一般规律。4)通过实验,验证新型对刀方法的可行性与精度,以及对刀误差对微透镜阵列创成的影响。对比分析加工得到的微透镜阵列面形误差与理论模型,发现二者有较好的一致性。
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