磨削階段大口徑非球面光學(xué)元件拼接測(cè)量技術(shù)研究.pdf

1、廈門(mén)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成的研究成果。本人在論文寫(xiě)作中參考其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果，均在文中以適當(dāng)方式明確標(biāo)明，并符合法律規(guī)范和《廈門(mén)大學(xué)研究生學(xué)術(shù)活動(dòng)規(guī)范(試行)》。另外，該學(xué)位論文為(鼠弛織種雅妙／f口，和6)課題(組)的研究成果，獲得(圈袖籍。斜唔煬f懈b課題(組)經(jīng)費(fèi)或?qū)嶒?yàn)室的資助，在(鋁毹緯I鼢7f锨工往)實(shí)驗(yàn)室完成。(請(qǐng)?jiān)谝陨侠ㄌ?hào)內(nèi)填寫(xiě)課題或課題組負(fù)責(zé)人或?qū)嶒?yàn)室名稱(chēng)，未有

2、此項(xiàng)聲明內(nèi)容的，可以不作特別聲明。)聲明人(簽名)：計(jì)。杉銜剴f6年廠月f7日廈門(mén)大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要摘要大口徑非球面光學(xué)元件能校準(zhǔn)像差，提高像質(zhì)，減小光學(xué)系統(tǒng)的體積和重量，并增加光學(xué)系統(tǒng)的可靠性，因此其被廣泛應(yīng)用于航空航天、國(guó)防等先端科研技術(shù)領(lǐng)域。磨削階段大口徑非球面元件的面形檢測(cè)是制約其推廣應(yīng)用的重要因素。坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)是實(shí)現(xiàn)磨削階段光學(xué)元件面形檢測(cè)的重要手段，但是該技術(shù)在解決大口徑、高陡度非球面元件的高精度測(cè)量上仍存在一系列技術(shù)問(wèn)題

3、需要解決，比如自主開(kāi)發(fā)的輪廓儀因成本高昂大多難以推廣，輪廓儀測(cè)頭傳感器有效測(cè)量行程不足，待測(cè)工件的大尺寸相比輪廓儀運(yùn)動(dòng)量程受限，多段拼接方法測(cè)量效率與精度不足且無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)非球面三維面形的測(cè)量等。針對(duì)上述問(wèn)題，本文對(duì)基于商用式小量程高精度輪廓儀的磨削階段大口徑非球面光學(xué)元件拼接測(cè)量技術(shù)進(jìn)行了研究。論文的研究工作包括以下幾部分。(1)提出輪廓線多段拼接測(cè)量前的分段方法，并確定了分段方法中的參數(shù)。提出多段拼接算法，并仿真分析算法中運(yùn)動(dòng)誤差對(duì)拼

4、接精度的影響。搭建三軸拼接輔助平臺(tái)，并用TalysurfPGI1240輪廓儀對(duì)長(zhǎng)條狀非球面工件上兩條不同輪廓線進(jìn)行三段拼接的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兩條輪廓線的全口徑拼接誤差標(biāo)準(zhǔn)偏差值分別為0169m與0149m。(2)將輪廓線拼接測(cè)量拓展至非球面三維面形拼接，提出基于四軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的子區(qū)域拼接測(cè)量方法，建立了相應(yīng)的子區(qū)域拼接算法，并仿真分析繞Z軸旋轉(zhuǎn)誤差對(duì)三維面形拼接精度的影響。在三軸拼接輔助平臺(tái)上增設(shè)繞Z軸旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，并分別對(duì)離軸拋物面