国家重点基础研究发展计划(2011CB0132005)
- 作品数：17 被引量：132H指数：8
- 相关作者：王孝坤郑立功李志来张学军张峰更多>>
- 相关机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院大学长春工业大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：机械工程理学化学工程自动化与计算机技术更多>>
- 基于子孔径拼接法测量高精度反射镜被引量：2
- 2014年
- 为了解决高精度光学反射镜的子孔径拼接检测问题,基于最小二乘拟合,依据拼接算法建立数学模型,编制了拼接程序,同时对口径为Φ120mm的平面反射镜进行了拼接检测。检测中,基于标记点确定子孔径间的相对位置,完成子孔径间的对准。分别基于全口径检测结果与自检验子孔径测试结果对拼接结果进行精度分析。实验结果表明:拼接结果无"拼痕",拼接结果与全口径测试结果、自检验子孔径测试结果一致;拼接结果与全口径面形测试的PV值与RMS值的偏差分别为0.020λ与0.002λ,验证了检测的可靠性和准确性。
- 郑立功
- 关键词：光学检测子孔径拼接最小二乘拟合
- 利用激光跟踪仪测量超长导轨直线度的方法被引量：20
- 2013年
- 在简要分析和对比各种检测导轨直线度方法的基础上,提出利用激光跟踪仪测量超长导轨直线度的方法,对该方法的基本原理和实现步骤进行了分析和研究。结合工程实例,对一数控机床的20m超长导轨进行了直线度测量,得到其2个方向上的直线度分别为27μm和25μm。该方法拓宽了激光跟踪仪的现有功能,能精确快速地完成对超长导轨直线度的检测,并可以实现对超长导轨2个方向直线度的分离,测量导轨的长度可达到70m,检测精度为0.4μm/m。
- 王孝坤
- 关键词：光学检测直线度激光跟踪仪
- 一种高分辨力空间相机的光学设计被引量：16
- 2015年
- 针对某一种光学设计指标要求的高分辨力空间相机,在计算分析光学系统参数的基础上,利用Zemax光学设计软件设计了同轴三反射镜(TMC)系统,二次成像离轴三反射镜(Cook TMA)系统和一次成像离轴三反射镜(Wetherell TMA)系统3种光学系统,均满足了指标要求。对比分析了三种光学系统的优缺点,在综合考虑光学系统的加工、检测和装调能力以及空间相机技术发展先进性的基础上选定了将Wetherell TMA系统作为最终方案,相机外形尺寸为1600 mm×1230 mm×545 mm,系统焦距为4375 mm,相对孔径为1:9.94,视场角为2°。对该光学系统的性能进行了模拟和验证,计算分析了光学系统的传递函数、像差、畸变等,各项指标性能优异,最后对该系统的光阑和杂光消除进行了分析并对光学系统的公差进行了合理的分配。
- 王孝坤
- 关键词：光学设计空间光学光学传递函数
- 非零位补偿检验非球面技术（英文）被引量：1
- 2015年
- 为了无需定制补偿透镜或者计算全息等就能实现对非球面光学元件的检测,提出了非零位补偿测试非球面的方法。对非零位补偿检验非球面中的部分补偿法、数字样板法和子孔径拼接法的基本原理和基础理论分别进行了分析和研究,建立了合理的数学模型,并对其具体的实现步骤和测试流程进行了分析和规划。结合工程实例,分别利用数字样板法和子孔径拼接法对一口径为350 mm的浅度非球面进行了面形检测,两种方法面形的PV值和RMS值的偏差分别为0.015λ和0.002λ(λ=632.8 nm),并设计和组建了部分补偿检验装置对一高精度凸双曲非球面反射镜进行了测量,其面形的PV值和RMS值分别为0.183λ和0.018λ。
- 王孝坤
- 关键词：光学检测非球面
- 利用三坐标测量仪拼接检测大口径非球面面形被引量：6
- 2014年
- 为了利用三坐标测量仪实现对大口径非球面面形的检测,提出了大口径非球面面形三坐标拼接测试方法。对该方法的基本原理与具体的实现流程进行了分析和研究,并基于初级像差理论和最小二乘拟合建立了三坐标拼接检验大口径非球面综合优化数学模型。结合实例,对一口径为1 200 mm×434 mm的长条形SiC离轴非球面反射镜进行了两个子孔径的三坐标拼接检测,并将拼接测试结果与非球面全口径轮廓检测结果进行了比对,其PV值和RMS值的偏差分别仅为0.073μm和0.042μm;两种方法面形残差的PV值和RMS值分别为0.325μm和0.055μm。
- 王孝坤
- 关键词：面形检测三坐标测量仪
- 大口径碳化硅反射镜面形子孔径拼接干涉检测被引量：5
- 2013年
- 为了突破大口径反射镜面形检测的瓶颈,提出了子孔径拼接干涉检验方法。分析研究了子孔径拼接的基本原理与实现流程。基于三角剖分算法、最小二乘拟合和齐次坐标变换等建立了综合优化子孔径拼接数学模型。结合工程实际,规划7个子孔径完成了口径为800mm的大口径碳化硅反射镜的拼接测量,获得了全口径面形分布。利用基准靶标并基于迭代算法实现了镜面物理坐标与拼接像素坐标之间的转换,从而为大口径反射镜后续数控精确加工提供了依据。
- 王孝坤
- 关键词：光学检测大口径反射镜碳化硅
- 碳化硅基底改性硅表面的磁流变抛光被引量：17
- 2015年
- 为克服传统抛光方法在硅改性的碳化硅表面抛光存在的不足,采用磁流变抛光在精抛光阶段实现面形误差高效去除和快速收敛。基于实际应用中的对磁流变抛光液的需求,提出了磁流变液的性能要求,并配制了适合改性硅表面抛光的磁流变抛光液,检测所配制的抛光液体的流变特性和分散稳定性,证明了液体具有良好的性能。对口径为130 mm(有效口径为120 mm)的硅改性的同轴非球面碳化硅工件进行实际抛光。经过两个周期约3 h的抛光,面形误差均方根(RMS)从0.051λ(λ=632.8 nm)快速收敛至0.012λ,粗糙度Ra达0.618 nm。验证了所配制的磁流变抛光液满足碳化硅基底改性硅表面的抛光需求,证明了磁流变抛光技术在镜面硅改性后精抛光阶段具有独特的优势。
- 白杨张峰李龙响郑立功张学军
- 关键词：碳化硅磁流变抛光非球面
- 大口径离轴凸非球面系统拼接检验技术被引量：13
- 2016年
- 针对大口径离轴凸非球面面形检测的困难,本文将光学系统波像差检验技术与子孔径拼接干涉技术相结合,提出了凸非球面系统拼接检测方法。对该方法的基本原理和具体实现过程进行了分析和研究,并建立了合理的子孔径拼接数学模型。当离轴三反光学系统的主镜和三镜加工完成以后,对整个系统进行装调和测试,并依次测定光学系统各视场的波像差分布,通过综合优化子孔径拼接算法和全口径面形数据插值可以求解得到大口径非球面全口径的面形信息,从而为非球面后续加工和系统的装调提供了依据和保障。结合工程实例,对一口径为287 mm×115 mm的离轴非球面次镜进行了系统拼接测试和加工,经过两个周期的加工和测试,其面形分布的RMS值接近1/30λ(λ=632.8 nm)。
- 王孝坤
- 关键词：光学检测
- 大口径SiC离轴非球面的高效磨削加工被引量：11
- 2015年
- 研究了空间遥感器用大口径SiC离轴非球面的超声复合磨削加工工艺。分别对磨削原理、金刚石砂轮结合剂选择、机床选取、磨削参数设定等进行了分析,并设计和规划了磨削工艺流程。基于逆向工程原理建立了高精度离轴非球面模型,创立了激光跟踪仪精磨阶段在线测量大口径离轴非球面的工艺。结合工程实践对一口径为700mm×700mm的SiC高次离轴非球面元件进行了逆向工程建模和超声磨削加工试验,并利用激光跟踪仪进行了在线检测。经过3个周期(每个周期4h)的修磨,其面形精度PV值和RMS值分别由45.986μm和7.949μm收敛至12.181μm和2.131μm;与三坐标测试结果进行对比,其PV值和RMS值的偏差分别为0.892 3μm和0.312 8μm。实验显示,提出的磨削工艺实现了大口径SiC离轴非球面的快速精确磨削,其加工精度、效率以及表面质量都有了很大的提高。
- 殷龙海王孝坤李龙响李丽富张志宇郑立功张学军
- 关键词：光学制造在线检测
- 防松胶对螺纹连接预紧力影响试验研究被引量：12
- 2015年
- 鉴于螺纹在涂胶前后或涂不同种类防松胶、施加相同拧紧力矩时产生的螺栓预紧力差别较大，对空间光学遥感器装配中常用防松胶对螺纹连接预紧力影响进行定量试验研究，结果表明，在螺纹上涂硅橡胶D04（L）与不涂胶相比，相同拧紧力矩时螺栓预紧力减小50％～70％；涂厌氧胶乐泰243、相同拧紧力矩时螺栓预紧力增大46％～98％。某类防松胶使用前需对其对螺纹连接预紧力影响进行定量测试，据测试结果调整螺栓的拧紧力矩达到预期预紧力；在对预紧力精确控制的连接区域，力矩扳手紧固方式不再适用。
- 董得义李志来杨利伟徐宏
- 关键词：空间光学遥感器螺纹连接预紧力
