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计算机数控研磨和抛光技术是一种由计算机控制的精密机床将工件表面磨削成所需要的面形，然后用柔性抛光模抛光，使工件在不改变精磨面形精度的条件下达到镜面光洁度的光学零件制造技术。该技术主要用来加工中、大尺寸的非球面光学零件。加工零件时，磨削工具受计算机控制，在工件表面进行磨削去除加工。磨削工具根据工件的不同加工余量，在工件表面停留不同的时间来实现非球面加工。工件加工精度主要取决于测量精度和所采用的误差校正方法。 [D%(Y
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非球面光学零件的精密研磨抛光比较普遍采用的一种技术是：小型磨床修正研磨抛光法。 [L m
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小型磨床研磨抛光法分为纵向扫描和光栅扫描两种方式。纵向扫描方式是：被加工的工件以一定的速度旋转，抛光器则沿着贯穿工件轴心的断面进行摇动。纵向扫描方式对工件轴心附近的形状控制和非旋转对称部分的形状误差的修正研磨抛光比较困难，但是研磨时间可望缩短，设备比较简单。光栅扫描方式则是：被加工的工件不旋转，抛光器在工件的表面移动研磨抛光。这种方式不仅容易进行非旋转对称部分的修正研磨抛光，而且还可以进行离轴光学零件的研磨抛光加工。但是，此种方式的设备组成较为复杂，成本比较高。 ]`eP"U{
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为了提高加工精度，小型磨床加工系统必需具备很高的精度和反复再现性、研磨去除量不随时间变化而变化、高精度的模拟计算、和与实际研磨的一致性等条件。小型磨床研磨抛光加工的工艺流程大致如下：首先由三维测试机、激光干涉仪测出加工面的形状精度，求出面形误差。工作站根据面形误差计算出需要研磨抛光的轨迹，并将该研磨抛光轨迹转换成数控编码传送给磨床进行加工。加工完了后进行面形精度测试。面形精度若是没有达到要求，再反复地进行计算、加工。通过这样反复地进行面形测试、计算、修正研磨抛光，即可达到提高面形精度的目的。 8
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小型磨床最早是由美国研究开发的，其磨头直径不超过工件的1/3，由计算机计算去除量，加工精度比较高。可以高精度地加工直径1500～1800mm的大口径非球面。目前，美国亚里桑那大学的光学中心，已基本上用计算机数控研磨抛光加工技术取代了传统的手工研磨抛光加工非球面光学零件。另外美国罗彻斯特大学光学制造中心也已获得了300多万美元的国防基金和几家大公司的资助，实现了非球面透镜生产的自动化。 _DouVv>
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80年代末，日本研制出了的超精密数控范成法研磨机，使用该研磨机加工出的光学零件，其面形精度达到了0.08μm，表面粗糙度的均方根值为0.2nm。若用沥青抛光模进行加工，表面粗糙度的均方根值能达到0.035nm。最近，日本采用门型机械加工中心，使用4000#～8000#铸铁丝结合金刚石砂轮，利用ELID（在线电解修正法）磨削法，磨削BK-7光学玻璃，所获得的非球面的面形精度为1μm，表面粗糙度为43nmRmax。 J 7;8
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德国的计算机数控研磨抛光技术很快。Loh公司生产的CNCSPM50和120研磨抛光机，不仅可以粗、精磨球面光学零件，而且还可以粗、精磨非球面光学零件。施耐德（SCHEIDER）光学机械公司90年代末制造的ALG100型计算机数控非球面磨床和ALP100型计算机数控非球面抛光机，可以高效率地进行非球面光学零件的生产。 9%Eo<+my h
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ALG100型计算机数控非球面磨床，可在对话框中直接输入非球面加工参数，自动计算非球面磨削加工量；采用先进的导向装置与旋转加工技术，各轴与旋转轴的传动使用了高性能数字AC伺服传动装置；采用干涉测量系统加强加工过程中的工件的测量，能对工件的非球面加工进行优化调整；非球面加工中心能够直接进行非球面或棱形的组合加工，具有综合预加工的2、3维混合加工技术功能；旋转轴采用高频空气轴承，可利用环形工具进行高速的球面预加工，能够获得最佳透镜半径等特性。 a ^ o'KN{
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ALG100非球面磨床的主要技术规格如下：加工工件尺寸：最大直径为150mm，半径为10mm的平面；轴数3轴（X，Z，B）X、Z；轴的推进（进刀）速度为0.01～5000mm/min；X、Z轴的位置往返精度为±0.001mm；B轴的推进（进刀）速度为0.01～4300°/min；B轴位置往返精度为±4"；连接机构旋转轴（H×D）25×42mm；主轴转速度为5000～15000转/min；工件轴转速为25～1500转/min；磨床外形尺寸1150×1900×1220mm；质量为1000kg。 Y_zMj`HE
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ALP100型计算机数控非球面抛光机，可以在对话框中直接输入非球面加工参数；自动计算非球面抛光加工量；使用特殊加工的非球面磨具抛光；抛光参数可进行计算机数控、调节与观察；可以优化计算机数控的抛光轨迹，制作出高表面质量的复杂的非球面几何形状；采用了先进的导向与转轴技术，可高速地进行连续的轨迹抛光；各轴和旋转轴都采用了高性能的数字式AC伺服传动装置；可基于图形模式进行优化抛光的调整等特性。 Fy 1- >~
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该抛光机的主要技术规格如下：可加工工件的尺寸：最大直径为150mm，半径为10mm的平面；轴数3轴（X，Z，B）；X、Z轴的推进（进刀）速度为0.01～5000mm/min；X、Z轴位置往返精度为±0.001mm；B轴的推进（进刀）速度）0.01～430°/min；B轴的位置往返精度为±4"；连接机构旋转轴25×42mm；主轴转速度为50～2500转/min；工件轴转速为25～1500转/min；抛光机外形尺寸1150×1900×1220mm；车床质量1000kg。
