磨削階段大口徑非球面光學(xué)元件拼接測量技術(shù)研究.pdf

1、廈門大學(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。本人在論文寫作中參考其他個人或集體已經(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《廈門大學(xué)研究生學(xué)術(shù)活動規(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?jiān)谝陨侠ㄌ杻?nèi)填寫課題或課題組負(fù)責(zé)人或?qū)嶒?yàn)室名稱，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是制約其推廣應(yīng)用的重要因素。坐標(biāo)測量技術(shù)是實(shí)現(xiàn)磨削階段光學(xué)元件面形檢測的重要手段，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量上仍存在一系列技術(shù)問題

3、需要解決，比如自主開發(fā)的輪廓儀因成本高昂大多難以推廣，輪廓儀測頭傳感器有效測量行程不足，待測工件的大尺寸相比輪廓儀運(yùn)動量程受限，多段拼接方法測量效率與精度不足且無法實(shí)現(xiàn)對非球面三維面形的測量等。針對上述問題，本文對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)動誤差對拼

4、接精度的影響。搭建三軸拼接輔助平臺，并用TalysurfPGI1240輪廓儀對長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)將輪廓線拼接測量拓展至非球面三維面形拼接，提出基于四軸運(yùn)動平臺的子區(qū)域拼接測量方法，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)誤差對三維面形拼接精度的影響。在三軸拼接輔助平臺上增設(shè)繞Z軸旋轉(zhuǎn)平臺，并分別對離軸拋物面