CN100484713C - 光学二次非球面凹面零件仿形加工方法及装置 - Google Patents
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- CN100484713C CN100484713C CNB2006101246748A CN200610124674A CN100484713C CN 100484713 C CN100484713 C CN 100484713C CN B2006101246748 A CNB2006101246748 A CN B2006101246748A CN 200610124674 A CN200610124674 A CN 200610124674A CN 100484713 C CN100484713 C CN 100484713C
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Abstract
本发明涉及一种光学二次非球面凹面零件仿形加工方法及装置。一种光学二次非球面凹面零件仿形加工方法，其特征在于它包括如下步骤：a.求出圆盘刀口对空心圆锥体的截取参数α、θ、L和摆动角度φ；b.调整摆动角度使φ＝0°；c.选择锥面开有口的空心圆锥体，圆盘刀口从空心圆锥体的锥面开口处置于空心圆锥体的空腔内，使圆盘刀口与空心圆锥体的内锥面内切；d.调整圆盘刀口的位置；e.选取与圆盘刀口的半径相等的球砂轮，且球砂轮不大于光学二次非球面凹面工件顶点的曲率半径R0；f.调整凹面工件；g.球砂轮绕其轴线回转，凹面工件绕其轴线回转，摆动轴开始摆动，直到摆角为φ；获得二次非球面凹面零件。本发明无原理误差加工，从而进一步提高加工精确度与效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学二次非球面凹面零件仿形加工方法及装置。
背景技术
二次非球面光学元件，是指面形由二次方程决定、面形上各点的曲率半径均不相同的光学元件。光学系统中采用的非球面，绝大部分是旋转对称的二次非球面，它可使光学系统消除像差，减少光能损失，获得高质量的图像效果和高品质的光学特性，提高仪器鉴别能力，简化仪器结构，减轻重量等，获得诸多优点。但由于非球面光学零件的制造和检测比球面光学零件困难，使非球面光学零件得不到广泛的应用。
非球面具有球面不可比拟的优越性，促使人们不断研究非球面的加工与检验方法，以加快非球面的应用。其中，中国发明专利(申请号00132770.4)----<轨迹成型法加工非球面方法与装置>专利，它提供了一种将设计的二次曲线方程轨迹精确地转移到零件上成形非球面的加工方法及装置，经深入研究，发现该发明在实现对二次非球面凸面零件加工时，没有原理误差，但加工二次非球面凹面零件时尚存在原理误差。
二次曲面具有光轴旋转对称性，可用圆锥体靠模仿形加工。加工原理如图3、图4，砂轮主轴和刀口固联，圆锥体主轴倾斜量调整好后，再与工件主轴固联。二者通过消隙机构保持接触。加工时，刀口在圆锥体上靠模，砂轮在工件上仿形，二者同步联动。同时，圆锥体和工件一起围绕过非球面顶点曲率圆圆心或最接近圆圆心的Z轴摆动。可见，圆锥体倾斜角度不同，则可加工不同的二次曲面，它是一种并联式仿形加工系统。
由图3可见，加工凸面时，在消隙机构作用下，直刀口21是圆锥体22的外切线，圆柱砂轮23柱面母线也是凸面工件24的外切线，因此加工时无原理误差。
加工凹面时，必须采用圆弧包络法加工。由图5可见，在消隙机构作用下，圆盘刀口17与圆锥体22是外切接触，球砂轮12与凹面工件8是内切接触。因此，圆盘刀口17中心点的轨迹是二次曲线的法向外等距线，球砂轮12中心点的轨迹是二次曲线的法向内等距线。加工凹球面时，若摆动轴过其顶点曲率圆圆心或最接近圆圆心，则由于它就是球心，因此无原理误差；否则，若摆动轴过其他点，加工凹球面必有原理误差。加工二次非球面凹面零件时，无论摆动轴过何点，都存在原理误差。证明如下：见图5、图6、图7、图8。
当使用球砂轮加工二次非球面凹面零件时，要求圆盘刀口17的半径和球砂轮12的半径相同(设为r)，且不大于二次非球面凹面工件顶点的曲率半径R0。无论是绕顶点曲率圆中心或最接近圆中心或其他点旋转，当半径r为0时，加工凹非球面没有原理误差；不为0时，必然带来误差；且半径越大，误差越大。实际中r不可能为0，必然存在误差。以凹椭球面加工为例，作圆锥体靠模点和工件加工点的水平截面视图如图5。
在起始状态，圆盘刀口17的靠模点与球砂轮12的加工点处于图5的原点，二者在同一条直线上(在Z轴方向对齐)，此时无误差。图5中的C1表示球砂轮12的加工轨迹，C2表示圆盘刀口17的运动轨迹，C2与C1相同；X、Y表示圆盘刀口截取的水平截面坐标系，0表示坐标的原点；X4、Y4表示球砂轮加工的水平截面坐标系，04表示该坐标的原点；PO表示圆盘刀口17的运动轨迹的顶点曲率中心，P1表示球砂轮12的加工轨迹的顶点曲率中心。
由于围绕过最接近圆圆心(或非球面顶点曲率圆圆心)的Z轴摆动(设转角Φ)，圆盘刀口和球砂轮的位置如图6，此时圆盘刀口17与圆锥体22脱离接触，而球砂轮与工件也未接触。
在消隙机构的作用下，假设圆盘刀口与圆锥体点接触，此时球砂轮与工件干涉如图7，图8是其局部放大图，可见刀口的截取点是P，砂轮加工的是圆弧段P2P3，它超过椭圆标记的切削范围，因此产生过切(对凹双曲面，则为欠切)，加工非球面时必然带来误差。
发明内容
为了解决上述加工二次非球面凹面零件时存在原理误差的问题，本发明的目的在于提供一种光学二次非球面凹面零件仿形加工方法及装置，实现对二次非球面凹面零件的无原理误差加工，从而进一步提高加工精确度与效率。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种光学二次非球面凹面零件仿形加工方法，其特征在于它包括如下步骤：
a.首先根据设计给出的光学参数R0、e、Φ，及二次非球面凹面零件的母线方程y2＝2R0x-(1-e2)x2，通过数学计算，得到圆盘刀口对空心圆锥体的截取参数α、θ、L和摆动角度
；
b.调整摆动角度使
；
c.选择锥面开有口的空心圆锥体，将空心圆锥体安装到圆锥体调整机构上；圆盘刀口从空心圆锥体的锥面开口处置于空心圆锥体的空腔内，使圆盘刀口与空心圆锥体的内锥面内切；调整空心圆锥体中心轴线与圆盘刀口所在平面之间的夹角，使之等于θ值，锁紧并固定空心圆锥体；
d.调整圆盘刀口的位置，使之与空心圆锥体的内锥面的接触点离顶点的距离为L值，锁紧并固定圆盘刀口；
e.选取与圆盘刀口的半径相等的球砂轮，且球砂轮不大于光学二次非球面凹面工件顶点的曲率半径R0；调整球砂轮，使球砂轮的中心与圆盘刀口的轴线在同一条铅垂线上，并使球砂轮主轴的轴线与圆盘刀口的轴线垂直；
f.调整凹面工件，使凹面工件主轴的轴线与球砂轮主轴的轴线共水平面，同时使凹面工件主轴的轴线通过球砂轮的中心，并且，调整凹面工件主轴，使凹面工件与球砂轮的接触点和圆盘刀口与空心圆锥体的接触点位于同一条铅垂线上，凹面工件的位置由调整机构锁紧固定；
g.球砂轮绕其轴线回转，凹面工件绕其轴线回转，摆动轴开始摆动，直到摆角为
，在这一加工过程中，在消隙机构的作用下，球砂轮始终和凹面工件保持接触，圆盘刀口与空心圆锥体也始终保持接触，对任意的加工点，两接触点始终位于一条铅垂线上；获得二次非球面凹面零件。
一种用于实施光学二次非球面凹面零件仿形加工方法的装置，它由：X方向滑架1、X方向导轨2、圆锥体调整机构3、圆锥体导向座4、圆锥体、摆动台6、凹面工件主轴7、测头9、钢带机构10、Z向滑架11、球砂轮12、球砂轮主轴架13、配重体14、测头Z向驱动装置15、圆盘刀口调整装置16、圆盘刀口17、测头X向驱动装置18、摆动轴19、消隙机构20构成，其特征在于：圆锥体为锥面开有口的空心圆锥体5；可沿X方向滑动的X方向滑架1安装在X方向导轨2上，X方向导轨2的底面与固定基础固接，X方向导轨2的顶面安装有能绕Z轴摆动的摆动轴19，能绕Z轴摆动的摆动轴19分别由轴承与圆锥体导向座4、消隙机构20的一端相连接，消隙机构20的另一端由轴承与圆锥体导向座4相连接，能绕Z轴摆动的摆动轴19的上部与圆锥体调整机构3固定连接；锥面开有口的空心圆锥体5安装在能沿X方向滑动的圆锥体调整机构3的一端，能沿X方向滑动的圆锥体调整机构3安装在圆锥体导向座4内；凹面工件8装夹在凹面工件主轴7的前端，凹面工件主轴7安装在能绕凹面工件主轴7旋转的摆动台6上，摆动台6安装在圆锥体导向座4上；球砂轮主轴架13的一端部装夹能绕Y轴旋转的球砂轮12，球砂轮主轴架13的另一端与Z向滑架11相固接；能沿Z向滑架11滑动的圆盘刀口调整装置16的安装在Z向滑架11的下段，圆盘刀口17与圆盘刀口调整装置16固定连接，圆盘刀口17置于空心圆锥体5的空腔内并与空心圆锥体5的内锥面内切；测头9由钢带机构10与配重体14相连，测头Z向驱动装置15与配重体14相连，测头Z向驱动装置15安装在Z向滑架11上；X方向滑架1与Z向滑架11的下端固定连接，测头X向驱动装置18与基础相连；球砂轮12与圆盘刀口17的半径相等，且不大于光学二次非球面凹面工件顶点的曲率半径R0。
本发明的有益效果是：采用球砂轮加工时，如图9所示，即将实心的圆锥体22做成锥面开有口的空心圆锥体(或称壳状圆锥体)5，圆盘刀口17由现有的外切改为内切，球砂轮12与圆盘刀口17的半径相等，且不大于R0。无论摆动轴是绕顶点曲率圆中心或最接近圆中心或其他点旋转，此时都可保证圆盘刀口17中心的轨迹和球砂轮12中心的轨迹是二次曲线的法向内等距线，截取的轨迹和加工的轨迹都是同一条二次曲线，理论上可得到理想二次非球面凹面和二次球面凹面。实现对二次非球面凹面零件的无原理误差加工，从而进一步提高加工精确度与效率。
本发明用于实施光学二次非球面凹面零件仿形加工方法的装置，采用圆锥体为锥面开有口的空心圆锥体5，圆盘刀口17置于空心圆锥体5的空腔内并与空心圆锥体5的内锥面内切；球砂轮12与圆盘刀口17的半径相等，且不大于光学二次非球面凹面工件顶点的曲率半径R0。无论摆动轴是绕顶点曲率圆中心或最接近圆中心或其他点旋转，此时都可保证圆盘刀口17中心的轨迹和球砂轮12中心的轨迹是二次曲线的法向内等距线，截取的轨迹和加工的轨迹都是同一条二次曲线，理论上可得到理想二次非球面凹面和二次球面凹面。实现对二次非球面凹面零件的无原理误差加工，从而进一步提高加工精确度与效率。
附图说明
图1为本发明的空心园锥体靠模原理图
图2为本发明光学二次非球面凹面另件仿形加工装置示意图
图3为轨迹成型法加工非球面凸面的仿形原理图
图4为轨迹成型法加工非球面凹面的仿形原理图
图5为轨迹成型法的球砂轮加工凹椭球面的起始水平截面图
图6为轨迹成型法的球砂轮加工凹椭球面的摆动后的水平截面图
图7为轨迹成型法的球砂轮加工凹椭球面的加工状态的水平截面图
图8轨迹成型法的球砂轮加工凹椭球面的加工状态的局部放大图
图9为本发明的球砂轮加工凹面的仿形原理图
图10是锥面开有口的空心圆锥体的结构示意图
图中：1-X方向滑架，2-X方向导轨，3-圆锥体调整机构，4-圆锥体导向座，5-锥面开有口的空心圆锥体，6-摆动台，7-凹面工件主轴，8-凹面工件，9-测头，10-钢带机构，11-Z向滑架，12-球砂轮，13-球砂轮主轴架，14-配重体，15-测头Z向驱动装置，16-圆盘刀口调整装置，17-圆盘刀口，18-测头X向驱动装置，19-摆动轴，20-消隙机构，21-直刀口，22-圆锥体，23-圆柱砂轮，24-凸面工件。
具体实施方式
如图1和图9所示，一种光学二次非球面凹面零件仿形加工方法，包括粗磨、精磨和超精磨(或抛光)加工，它包括如下步骤：
a.如图1所示为空心圆锥体靠摸原理图，空心园锥体ABC的半顶角α，离顶点距离为L的某点D，通过D点用垂直于空心园锥体轴线的平面M-M相截，即θ1＝90°时，即可获得圆的曲线方程轨迹线，如过D点，用90°>θ2>α，的N-N平面相截，则可获得椭圆方程轨迹线，如过D点，用θ3＝α的H-H平面相截时，即可获得抛物线方程轨迹线，如以α>θ1>-α的平面K-K相截时，即可获得双曲线方程轨迹线。因此，任何设计给定的光学中的二次曲线方程，只要求得α，θ，L，就可在空心圆锥体上截取，而α，θ，L的值均可通过数学计算求得它们精确值，具体应用空心圆锥体仿形时，首先根据光学设计者给出的二次非球面凹面零件的母线方程：y2＝2R0x-(1-e2)x2及其口径Φ可知，由光学参数(R0，e，Φ)，可以得到圆盘刀口的截取参数(α，θ，L)和运动参数
其中：R0----光学二次非球面凹面工件顶点的曲率半径，
e-----光学二次非球面凹面工件的偏心率，
Φ----光学二次非球面凹面工件的口径，
α----空心圆锥体的半顶角，
θ----空心圆锥体的中心轴线与圆盘刀口所在平面的夹角，
L----圆盘刀口在摆动角度为零时与圆锥面的接触点与空心圆锥体的顶点之间沿母线方向的长度，
b.调整摆动角度使
使靠模机构处于初始状态；
c.选择α角合适的锥面开有口的空心圆锥体，将空心圆锥体安装到光学二次非球面凹面零件仿形加工装置的圆锥体调整机构上；圆盘刀口从空心圆锥体的锥面开口处置于空心圆锥体的空腔内，使圆盘刀口与空心圆锥体的内锥面内切；调整空心圆锥体中心轴线与圆盘刀口所在平面之间的夹角，使之等于θ值，锁紧并固定空心圆锥体；
d.调整圆盘刀口的位置，使之与空心圆锥体内锥面的接触点离顶点的距离为L值，锁紧并固定圆盘刀口，此时，可以保证截取到的二次曲线就是二次非球面的母线；
e.选取与圆盘刀口的半径相等的球砂轮，且球砂轮不大于光学二次非球面凹面工件顶点的曲率半径R0；调整球砂轮，使球砂轮的中心(或球心)与圆盘刀口的轴线在同一条铅垂线上，并使球砂轮主轴的轴线与圆盘刀口的轴线垂直；
f.调整凹面工件，使凹面工件主轴的轴线与球砂轮主轴的轴线共水平面，同时使凹面工件主轴的轴线通过球砂轮的中心(或球心)，并且，调整凹面工件主轴，使凹面工件与球砂轮的接触点和圆盘刀口与空心圆锥体的接触点位于同一条铅垂线上，凹面工件的位置由调整机构锁紧固定；
g.球砂轮绕其轴线回转，凹面工件绕其轴线回转，摆动轴开始摆动，直到摆角为，在这一加工过程中，在消隙机构的作用下，球砂轮始终和凹面工件保持接触，圆盘刀口与空心圆锥体也始终保持接触，对任意的加工点，两接触点始终位于一条铅垂线上；获得二次非球面凹面零件。
加工时，即可使凹面工件主轴和球砂轮主轴共水平面；圆锥体中心轴线、凹面工件主轴和圆盘刀口中心轴线共垂直面，圆盘刀口所在平面平行于水平面，且球砂轮和凹面工件的接触点与圆盘刀口和空心圆锥体的接触点连线垂直于水平面。凹面工件在绕凹面工件主轴回转的同时，又与空心圆锥体固联成一体，一起绕摆动轴摆动。球砂轮绕球砂轮主轴回转。这样即可加工出更精确的此类零件。
加工完成后，摆动轴回复到摆动角
的状态，锁紧并固定摆动轴。然后解除消隙机构的作用。
如图2所示，一种用于实施光学二次非球面凹面零件仿形加工方法的装置，它由：X方向滑架1、X方向导轨2、圆锥体调整机构3、圆锥体导向座4、空心圆锥体5、摆动台6、凹面工件主轴7、测头9、钢带机构10、Z向滑架11、球砂轮12、球砂轮主轴架13、配重体14、测头Z向驱动装置15、圆盘刀口调整装置16、圆盘刀口17、测头X向驱动装置18、摆动轴19、消隙机构20构成，可沿X方向滑动的X方向滑架1安装在X方向导轨2上，X方向导轨2的底面与固定基础固接，X方向导轨2的顶面安装有能绕Z轴摆动的摆动轴19，能绕Z轴摆动的摆动轴19分别由轴承与圆锥体导向座4、消隙机构20的一端相连接，消隙机构20的另一端由轴承与圆锥体导向座4相连接，能绕Z轴摆动的摆动轴19的上部与圆锥体调整机构3固定连接；锥面开有口的空心圆锥体5安装在能沿X方向滑动的圆锥体调整机构3的一端，能沿X方向滑动的圆锥体调整机构3安装在圆锥体导向座4内；凹面工件8装夹在凹面工件主轴7的前端，凹面工件主轴7安装在能绕凹面工件主轴7旋转的摆动台6上，摆动台6安装在圆锥体导向座4上；球砂轮主轴架13的一端部装夹能绕Y轴旋转的球砂轮12，球砂轮主轴架13的另一端与Z向滑架11相固接；能沿Z向滑架11滑动的圆盘刀口调整装置16的安装在Z向滑架11的下段，圆盘刀口17与圆盘刀口调整装置16固定连接，圆盘刀口17置于空心圆锥体5的空腔内并与空心圆锥体5的内锥面内切；测头9由钢带机构10与配重体14相连，测头Z向驱动装置15与配重体14相连，测头Z向驱动装置15安装在Z向滑架11上，使测头9可沿Z方向移动；X方向滑架1与Z向滑架11的下端固定连接，测头X向驱动装置18与基础相连，可推动Z向滑架11沿X方向导轨2移动；球砂轮12与圆盘刀口17的半径相等，且不大于光学二次非球面凹面工件顶点的曲率半径R0。
本发明的X方向滑架1、X方向导轨2、圆锥体调整机构3、圆锥体导向座4、摆动台6、凹面工件主轴7、测头9、钢带机构10、Z向滑架11、球砂轮12、球砂轮主轴架13、配重体14、测头Z向驱动装置15、圆盘刀口调整装置16、圆盘刀口17、测头X向驱动装置18、摆动轴19、消隙机构20均可采用现有公知技术。
靠模机构包括球砂轮12、凹面工件8、圆锥体调整机构3、圆盘刀口17。
本发明提供的加工方法和装置，有效地解决了光学非球面凹面仿形加工时存在的原理误差问题，从而可获得更高精度的非球面凹面零件，而且装置具有结构简单，易操作，效率高等优点，且可实现对非球面凹面的两坐标测量。
以下为具体光学二次非球面凹面零件加工的实例：
非球面加工时一般先把毛坯加工成最接近球面，然后按上述的技术方案和实施方式，计算得到的加工参数，调整空心圆锥体5靠模机构的具体位置，进行非球面的粗磨、精磨加工。
加工条件：
工件：材质K9玻璃，口径40mm，毛坯凹球面SR22.81mm，要求加工成e＝0.9、R0＝18.50mm的凹椭球面。
砂轮：球砂轮，半径SR10mm。粗磨采用青铜和铸铁结合剂的球砂轮，金刚石粒度120#，浓度50％，使用ELID装置电解修整；精磨采用树脂结合剂的球砂轮，金刚石粒度W7、W2.5，浓度100％，使用碳化硅砂轮修整器修整。
冷却液：三乙醇氨加水。
加工参数：砂轮转速1000-3000rpm；工件转速：100-500rpm，工件摆动速度：5-50mm/min.进给量：粗磨10-50μm/次，精磨1-2μm/次。
空心圆锥体5靠模机构的调整参数：经计算为α＝45°为常数，θ＝46.467°，L＝18.5061mm.
经多次进给切削，粗磨加工的凹椭球面的e，R0误差在5％以下，数据处理的均方根在0.1mm以下(参照中等精度的机床对凸椭球面的加工)。精磨加工的凹椭球面的弥散圆半径在0.2mm量级(参照中等精度的凸椭球面的加工)。
如果加工机床的精度更高，在上述条件下，光学二次非球面凹面零件的加工精度也可以相应提高。
Claims (2)
1.一种光学二次非球面凹面零件仿形加工方法，其特征在于它包括如下步骤：
a.首先根据设计给出的光学参数R0、e、Φ以及二次非球面凹面零件的母线方程：y2＝2R0x-(1-e2)x2，通过数学计算，得到圆盘刀口对空心圆锥体的截取参数α、θ、L和圆盘刀口的摆动角度
数学计算公式如下：
其中：R0：光学二次非球面凹面工件顶点的曲率半径，
e：光学二次非球面凹面工件的偏心率，
Φ：光学二次非球面凹面工件的口径，
α：空心圆锥体的半顶角，
θ：空心圆锥体的中心轴线与圆盘刀口所在平面的夹角，
L：圆盘刀口在摆动角度为零时与内锥面的接触点与空心圆锥体的顶点之间沿母线方向的长度；
b.调整摆动角度使
c.选择锥面开有口的空心圆锥体，将空心圆锥体安装到圆锥体调整机构上；圆盘刀口从空心圆锥体的锥面开口处置于空心圆锥体的空腔内，使圆盘刀口与空心圆锥体的内锥面内切；调整空心圆锥体中心轴线与圆盘刀口所在平面之间的夹角，使之等于θ值，锁紧并固定空心圆锥体；
d.调整圆盘刀口的位置，使之与空心圆锥体的内锥面的接触点离空心圆锥体的顶点的距离为L值，锁紧并固定圆盘刀口；
e.选取与圆盘刀口的半径相等的球砂轮，且球砂轮的半径不大于光学二次非球面凹面工件顶点的曲率半径R0；调整球砂轮，使球砂轮的中心与圆盘刀口的轴线在同一条铅垂线上，并使球砂轮主轴的轴线与圆盘刀口的轴线垂直；
f.调整光学二次非球面凹面工件，使凹面工件主轴的轴线与球砂轮主轴的轴线共水平面，同时使凹面工件主轴的轴线通过球砂轮的中心，并且调整凹面工件主轴，使光学二次非球面凹面工件与球砂轮的接触点和圆盘刀口与空心圆锥体的接触点位于同一条铅垂线上，光学二次非球面凹面工件的位置由调整机构锁紧固定；
g.球砂轮绕其主轴的轴线回转，光学二次非球面凹面工件绕其主轴的轴线回转，摆动轴开始摆动，直到摆角为
获得光学二次非球面凹面零件。
2.一种用于实施光学二次非球面凹面零件仿形加工方法的装置，它由：X方向滑架(1)、X方向导轨(2)、圆锥体调整机构(3)、圆锥体导向座(4)、圆锥体、摆动台(6)、凹面工件主轴(7)、测头(9)、钢带机构(10)、Z向滑架(11)、球砂轮(12)、球砂轮主轴架(13)、配重体(14)、测头Z向驱动装置(15)、圆盘刀口调整装置(16)、圆盘刀口(17)、测头X向驱动装置(18)、摆动轴(19)、消隙机构(20)构成，其特征在于：圆锥体为锥面开有口的空心圆锥体(5)；可沿X方向滑动的X方向滑架(1)安装在X方向导轨(2)上，X方向导轨(2)的底面与固定基础固接，X方向导轨(2)的顶面安装有能绕Z轴摆动的摆动轴(19)，能绕Z轴摆动的摆动轴(19)分别由轴承与圆锥体导向座(4)、消隙机构(20)的一端相连接，消隙机构(20)的另一端由轴承与圆锥体导向座(4)相连接，能绕Z轴摆动的摆动轴(19)的上部与圆锥体调整机构(3)固定连接；锥面开有口的空心圆锥体(5)安装在能沿X方向滑动的圆锥体调整机构(3)的一端，能沿X方向滑动的圆锥体调整机构(3)安装在圆锥体导向座(4)内；光学二次非球面凹面工件(8)装夹在凹面工件主轴(7)的前端，凹面工件主轴(7)安装在能绕凹面工件主轴(7)旋转的摆动台(6)上，摆动台(6)安装在圆锥体导向座(4)上；球砂轮主轴架(13)的一端部装夹能绕Y轴旋转的球砂轮(12)，球砂轮主轴架(13)的另一端与Z向滑架(11)相固接；能沿Z向滑架(11)滑动的圆盘刀口调整装置(16)安装在Z向滑架(11)的下段，圆盘刀口(17)与圆盘刀口调整装置(16)固定连接，圆盘刀口(17)置于空心圆锥体(5)的空腔内并与空心圆锥体(5)的内锥面内切；测头(9)由钢带机构(10)与配重体(14)相连，测头Z向驱动装置(15)与配重体(14)相连，测头Z向驱动装置(15)安装在Z向滑架(11)上；X方向滑架(1)与Z向滑架(11)的下端固定连接，测头X向驱动装置(18)与固定基础相连；球砂轮(12)的半径与圆盘刀口(17)的半径相等，且不大于光学二次非球面凹面工件顶点的曲率半径R0。
Priority Applications (1)
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| 二次非球面光学零件的轨迹成形法加工新技术. 王院生，王鹤岩，蔡立，朴承镐.机械设计与研究，第21卷第5期. 2005 * |
| 轨迹成形法加工非球面截取轨迹的误差权重分析. 王院生，王鹤岩，蔡立，朴承镐.哈尔滨工业大学学报，第37卷第9期. 2005 |
| 轨迹成形法加工非球面截取轨迹的误差权重分析. 王院生，王鹤岩，蔡立，朴承镐.哈尔滨工业大学学报，第37卷第9期. 2005 * |
| 轨迹成形法非球面光学零件加工装置的模型. 王院生，朴承镐，路桂英.机械科学与技术，第24卷第8期. 2005 |
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