1、“.....磨头主轴拟倾斜。该磨削系统主要分为五大部分空气主轴系统，位于纵溜板之上伺服进给系统，包括纵溜板的微进给驱动系统和横溜板微进给驱动系统微位移测量系统，主要用来进行向和向的微位移监测中心高微调系统，主要用于微调磨头在向的高度，向微调精度的高低直接决定着被加工零件轮廓精度的大小数控系统，将控制纵溜板和横溜板的进给。数控系统在磨削加工非球曲面时，有数控系统控制纵溜板轴及横溜板,轴作相应的纵向和横向进给，即可实现非球曲面的超精密磨削加工。纵溜板主轴箱主轴真空吸盘过渡盘工件高速磨头中心高微调机构微调支座横溜板图超精密光学非球曲面磨床结构简图中心高微调机构对零件加工精度的影响图所示为砂轮与工件磨削时的接触情况。当砂轮的磨削点与工件的回转中心不在同水平面内时，就会出现图所示的两种情况。加工后会在工件表面出现个未磨削到的小圆锥，它将直接影响被加工零件的加工精度，这是由于磨削时中心高微调机构微位移精度不够而造成的。图为磨削时中心高微调误差即砂轮与工件的接触点低于工件回转中心的这种情况，此时小圆锥的磨削痕迹方向为顺时针方向......”。

2、“.....从图中我们可以看出，由于中心高微调机构的精度不够而在被磨削工件表面残留个小圆锥，其小圆锥的直径为，高度为，很显然式中中心高微调误差，即微调精度砂轮与工件之间的夹角图砂轮在方向的位置误差图砂轮在方向中心高位置误差对零件加工精度的影响从公式及公式可以看出，由于中心高微误差，因此会使得零件表面产生较大的轮廓误差，亦即方向是误差的敏感方向。设砂轮与工件之间的夹角为，要使得已加工零件的轮廓精度达到.,在光学非球面的磨削过程中，由于零件的轮廓精度还受到数控插补算法机床导轨本身运动精度砂轮的安装及磨损等因素的影响。因此实际磨削时中心高微调机构的微调精度应达到.。在轴上砂轮安装误差对零件加工精度的影响砂轮在安装时，如在轴方向与工件回转轴线有不重合误差，则此误差会对零件磨损加工后的形状精度产生较大的影响，如图所示。择及误差分析.超精密非球曲面磨床的总体布局本课题的超精密磨床拟由现有的亚微米超精密车床改装而成。在改装后该机床不仅能够实现非球曲面精密磨削加工......”。

3、“.....本机床的总体结构,简图如图所示。其结构主要包括以下几个部分。伺服电机，主轴电机，激光测量系统，向气浮溜板磁性联轴节，主轴箱，气浮主轴，真空吸盘，伺服电机激光测量系统,向气浮溜板，磨头，工件图超精密机床机构示意图空气主轴系统它采用了主轴电机与主轴分体式设计方案，空气主轴由经改装过的带空气静压轴承的直流电机并通过磁性联轴节带动空气主轴转动，主轴和轴承均采用白色的密玉材料制成，其主轴的回转精度小于.,主轴径向刚度不小于,轴向刚度不小于,导轨径向刚度不小于,工件则通过真空吸盘吸附而夹紧。伺服进给系统图中纵溜板和横溜板的微量进给是由分辨率为的高分辨率伺服电机来直接驱动的。首先伺服电机直接拖动滚珠丝杠，再通过丝杠螺母把电机的转动变成直线运动。它接收来自插补装置的脉冲方向信号，其中脉冲数代表了位移指令。脉冲频率代表了速度指令由伺服电机的辨率可知，该伺服系统的直线位移分辨率为.。微位移测量系统该系统采用双反馈策略，角位移反馈通过与电机集成在起的光电码盘来实现，其分辨率为，经过倍频后......”。

4、“.....直线位移则通过日本东京精密株式会社的型单频激光干涉仪实现,其分辨率为。中心高微调系统在设计中为了能保证方向的精确微调，中心高微调系统采用了常见的斜楔机构，微调范围是能实现.的精确微调，以保证零件加工的面形精度。数控系统它主要控制.轴和轴作相应的运动，以获得不同的非球曲面。非球曲面数控系统的关键在于非球曲面的数控插补。本数控系统采用独特的“双圆弧步长伸缩数控插补算法”，其数控系统的分辨率为。.非球曲面磨削方案的确定在磨削加工方面，无论对于硬脆材料还是金属材料，采用弧形金刚石砂轮在定的行走轨迹和修整条件下都可以在数控机床上实现非球面的成形加工。氧的条件下，次性直接模压成型出达到使用要求的光学零件。这项技术自世纪年代中期开发至今已经有余年的历史了，现在已成为国际上最先进的光学零件制造技术方法之。光学塑料成型技术光学塑料成型技术是当前制造塑料非球面光学零件的先进技术，包括注射成型铸造成型和压制成型等技术。光学塑料注射成型技术主要用来大量生产直径以下的非球面光学零件，也可制造微型透镜阵列......”。

5、“.....其中注射成型法具有重量轻成本低，光学零件和安装部件可以体化，节省装配工作量，耐冲击等诸多优点。其他非球面加工技术非球面的加工方法较多，但根据形成方法，非球面零件的加工可归纳为四类复制成型法附加成型法去除成型法和特种加工法。.非球面精密磨削加工理论非球曲面精密磨削加工时，将精密磨削加工机理和非球曲面的范成加工方法结合在起，在特定的精密磨削加工设备上实现。微量加工理论精密加工的关键是能够在被加工表面上进行微量加工，其加工量的大小标志着精密加工的水平。当前，精密切削主要以金刚石刀具精密车削和金刚石微粉砂轮精密磨削为代表。微量切削时，其水平可达分子级原子级，这就需要精密车床和精密磨床，锋利的刀具和砂轮。微量切削机理与般切削是有很大差别的，因为这时的切削厚度绩效，被吃刀量切削深度可能小于晶粒的大小，切削就在晶粒内进行，因此，切削不是在晶粒之间的破坏切削力定要超过晶体内部非常大的原子分子结合力，刀刃上所承受的切应力就急速地增加并变得非常大。如在切削低碳钢的情况下，刀刃上的切应力值接近材料的抗剪强度极限......”。

6、“.....被切材料的切应力可达。刀刃在受到很大应力的同时，切削区会产生很大的热量刀刃切削处的温度会很高，要求刀具材料应有很高的高温强度和高温硬度。因此，只有超硬刀具材料，如金刚石立方氮化硼等才能胜任。微切削理论采用细粒度砂轮，用极小的修整导程砂轮轴向，即纵向进给量和修整深度精细修整砂轮，使磨粒表面微细破碎而产生微刃。从而，颗磨粒就形成了多颗磨粒，使磨粒变细，造成了微切削作用，得到了低粗糙度表面。国防科研生产对非球面光学零件需求的矛盾，并有效地促进我国非球面超精密加工技术的跨越式发展。在系统设计时，考虑到被加工对象材料以及精度要求的不同，采用了模块化设计理论，即在同台机床上通过不同的模块组合来实现超精密车削和超精密磨削等功能。对于有色金属材料，如铜铝及其合金等工件采取金刚石车削工艺加工，而对于黑色金属玻璃和陶瓷等工件则采取超精密磨削工艺加工。国外从世纪年代开始进行超精密加工技术的研究，到世纪年代以后，出现了许多新的非球面超精密加工技术......”。

7、“.....这些加工方法基本解决了各类非球面零件的加工问题，加工零件精度和效率高，适于批量生产。非球面曲面加工应根据工件材料形状精度和口径等因素的不同，采用不同的加工方法。如对于铜铝等软质材料，可采用单点金刚石切削进行超精密加工，对于玻璃陶瓷等硬脆材料，则主要是通过超精密磨削研磨和抛光进行加工。目前，国外许多公司已将超精密车削磨削研磨及抛光等加工功能集于体，研制开发出新型的非球面超精密复合加工系统。如公司生产的，英国大学的精密工程研究所研制的，日本丰田工机的等都具有复合加工功能，这样就使得非球面曲面零件的加工变得更加灵活。在光学非球面的超精密加工机床方面美国公司的产品轴分辨率达到美国大学光学研究所和光学加工中心基于先进光学加工技术开发如非球面加工机磁流变抛光机等在光学非球面超精密测量方面有公司的接触式非球面形状精度测量机公司的非接触表面粗糙度测量系统。非球曲面的加工发展趋势和研究方向由于非曲面光学零件的诸多优点，从事非球曲面零件加工的国家也越来越多，到目前为止，对非球曲面的相关研究主要有下几个方面......”。

8、“.....高精度非球曲面加工技术及加工方法的研究.非球面加工机械设备的研发.计算机数控加工非球曲面的软件研发.非球面加工检测以及设备的研究而非球曲面的零件也正朝着以下的方向发展.向高精度低表面粗糙度方向发展.向大批量高效率方向发展.由简单的轴对称旋转二次非球面，向离轴非球面以及高次自由光学曲面发展.向大型化巨型化光学零件方向发展.向小型化微型化光学零件方向发展.向自动化柔性生产技术发展.非球面光学零件材料及其加工方法目前，用于非球面光学零件的主要材料有光学塑料玻璃石英红外锗材料以及铜铝等软属材料，国外从上世纪年代就开始了对非球面加工技术的研曲面,精密,加工,工艺,系统,研究,钻研,毕业设计,全套,图纸摘要非球面光学零件可以获得球面光学零件无可比拟的良好的成像质量，在光学系统中能够很好的矫正多种像差，改善成像质量，提高系统鉴别能力，它能以个或几个非球面零件代替多个球面零件，从而简化仪器结构，降低成本并有效的减轻仪器重量。可广泛应用于各种现代光电子产品，几乎在所有的工程应用领域中......”。

9、“.....还是普通的工业领域都有着广泛的应用前景，开展光学玻璃非球面零件的高精密光学技术研究具有重要的理论意义和现实指导意义。本次设计研究内容为非球曲面的超精密加工系统的研究，非球曲面的超精密加工工艺的研究。重点内容是非球曲面加工超精密磨削装置的设计，主要为砂轮主轴装置的选取，中心高位调机构的设计，各个运动的传动设计以及砂轮运动轨迹的分析。在研究过程中详细的分析了影响零件加工精度的各种主要因素并提出相应的控制措施，尤其是对非球曲面的磨削加工设备进行详细设计，并简要分析了非球曲面加工机床的数控及伺服控制系统等。关键词非球曲面超精密加工微调机构金刚石砂目录摘要目录第章绪论.非球面加工的优点和意义.非球曲面研究概述非球面的定义非球面应用领域非球曲面加工技术近年来发展概况非球曲面加工的发展趋势和研究方向.非球面光学零件材料及其加工方法计算机数控单点金刚石技术超精密磨削技术计算机控制光学表面成型技术光学玻璃模压成型技术光学塑料成型技术其他非球面加工技术......”。