矩形离轴非球面反射镜的数控加工 被引量：12

1

作者 郑立功 张学军 张峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2004年第1期113-117,共5页

针对离轴TMA结构空间相机中使用的两块离轴非球面反射镜的加工过程,提出了一种新型的矩形离轴非球面的最接近球面半径的求解及其优化方法,并且开发了基于计算机虚拟加工技术的CCOS工艺参数计算方法。被加工工件分别为165mm×100mm... 针对离轴TMA结构空间相机中使用的两块离轴非球面反射镜的加工过程,提出了一种新型的矩形离轴非球面的最接近球面半径的求解及其优化方法,并且开发了基于计算机虚拟加工技术的CCOS工艺参数计算方法。被加工工件分别为165mm×100mm的矩形凸面离轴非球面和770mm×200mm的矩形轻量化凹面离轴非球面,设计精度分别为任意100mm,200mm子孔径面形精度优于0.025λRMS(λ=632.8nm)。经检验,工件的加工精度满足了设计要求,分别达到了0.023λRMS和0.013λRMS。 展开更多

关键词 非球面加工 离轴非球面 计算机控制 光学表面 虚拟加工 反射镜 CCOS 数控加工

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接触式非球面轮廓测量的数据处理模型 被引量：19

2

作者 仇谷烽 郭培基 +2 位作者 懈滨 杨晓飞 王毅 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期492-498,共7页

在分析接触式轮廓测量仪误差的基础上,以最小二乘法为基本数学理论,提出了一种能同时校正由于非球面镜放置时存在的X、Y方向的倾斜、X、Y、Z方向的偏心,曲率半径不准确、以及由于轮廓仪的旋转中心与探测头的零点之间随机的微小偏移所造... 在分析接触式轮廓测量仪误差的基础上,以最小二乘法为基本数学理论,提出了一种能同时校正由于非球面镜放置时存在的X、Y方向的倾斜、X、Y、Z方向的偏心,曲率半径不准确、以及由于轮廓仪的旋转中心与探测头的零点之间随机的微小偏移所造成的测量误差的数学模型。数学模拟表明,该模型在校正上述误差源上具有极高的精度,对1 cm以下的偏心和0.1°以下的倾斜可无误差地恢复,对曲率半径的恢复也极为有效。实际工程应用的结果表明,模型是可靠有效的,为接触式非球面轮廓测量提供了一个宽松的镜子放置条件及自动拟合最佳曲率半径的功能。特别是自动校正由于轮廓仪的旋转中心与探测头的零点之间的随机微小偏移所造成的测量误差的功能提高了测量仪的测量精度和测量结果的重复性。 展开更多

关键词 非球面轮廓测量 轮廓仪 数据处理 数学模型 最小二乘法

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二次非球面光学零件的轨迹成形法加工新技术 被引量：6

3

作者 王院生 王鹤岩 +1 位作者 蔡立 朴成镐 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2005年第5期77-80,共4页

主要论述轨迹成形法加工非球面光学零件新原理的基本思想、成形原理、机床的基本结构以及与数控加工比效率高成本低的优点。

关键词 非球面 光学零件加工 二次曲线 圆锥曲面 轨迹成形法

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大型非球曲面超精密复合加工机床 被引量：7

4

作者 李国 董申 +2 位作者 张景和 王海峰 张顺国 《纳米技术与精密工程》 CAS CSCD 2006年第1期75-78,共4页

详细介绍了“大型非球曲面超精密复合加工机床”．该机床具有磨削、铣削、车削等多种加工功能,采用了高精度的FANUC系统,在X横向导轨上设计了独特的卸荷系统,在Z垂直导轨上设计了精确的配重系统,主轴转速为150 r／min,可加工最大尺寸为... 详细介绍了“大型非球曲面超精密复合加工机床”．该机床具有磨削、铣削、车削等多种加工功能,采用了高精度的FANUC系统,在X横向导轨上设计了独特的卸荷系统,在Z垂直导轨上设计了精确的配重系统,主轴转速为150 r／min,可加工最大尺寸为φ1 200 mm的工件．用高精度的电感测微仪和自准直仪对机床进行了检测,结果表明:其数控系统位置及控制分辨率为0．05μm,主轴回转精度为26 nm．最后,用该机床进行了超精密加工试验,经检测,其加工工件的表面粗糙度Ra优于15 nm,实现了大型非球曲面的超精密加工． 展开更多

关键词 非球曲面 超精密加工 复合机床 非圆曲线插补 检测

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利用调整技术补偿离轴抛物面反射镜面形误差 被引量：3

5

作者 陈钦芳 李英才 +2 位作者 马臻 李旭阳 郭永祥 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1578-1581,共4页

为了提高光学系统的成像质量,对离轴抛物面反射镜的面形准确度要求越来越高,这大大增加了反射镜的加工难度.本文基于波像差理论,分析了在离轴抛物面反射镜中调整量引入的波像差,提出通过适当调整离轴抛物面反射镜的位置补偿反射镜的面... 为了提高光学系统的成像质量,对离轴抛物面反射镜的面形准确度要求越来越高,这大大增加了反射镜的加工难度.本文基于波像差理论,分析了在离轴抛物面反射镜中调整量引入的波像差,提出通过适当调整离轴抛物面反射镜的位置补偿反射镜的面形误差,可以降低离轴反射镜的加工难度、缩短其加工周期、减少加工成本.并借助于ZEMAX软件对一块面形准确度低于λ/40RMS(λ=632.8nm)离轴抛物面反射镜进行仿真实验,根据理论计算的调整量调整反射镜的位置,得到了补偿后的离轴抛物面反射镜的面形误差小于λ/60RMS,仿真结果表明在离轴抛物面反射镜中引入适当的调整量可以有效地补偿反射镜的面形误差. 展开更多

关键词 非球面加工 面形误差 波像差 调整技术 离轴抛物面镜

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非球面检测误差分析和误差补偿策略研究 被引量：3

6

作者 叶军君 兰劲 郭隐彪 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第23期2793-2797,共5页

针对非球面工件检测中的系统误差情况,通过分析各参数对工件形状精度的影响,提出了建立系统误差的数学模型解决测量误差的方案。应用计算机软件技术、误差理论及数据处理技术,完成了测量及数据处理系统软件编制,得到了有效消除工件表面... 针对非球面工件检测中的系统误差情况,通过分析各参数对工件形状精度的影响,提出了建立系统误差的数学模型解决测量误差的方案。应用计算机软件技术、误差理论及数据处理技术,完成了测量及数据处理系统软件编制,得到了有效消除工件表面测量误差的方法。对现有非球面工件进行误差测量及补偿的结果表明:所提出的解决测量系统误差的思路可行。 展开更多

关键词 轴对称非球面 形状精度 数据处理 误差补偿 加工

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非球面光学零件研磨中安装倾斜误差的影响 被引量：3

7

作者 尚春民 杨建东 +1 位作者 张东梅 张心明 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期111-114,共4页

针对研磨中工件的安装倾斜误差，提出了导致工件面形误差的分析方法，建立新、原坐标系，应用坐标变换，推导出工件曲线上各点相对理想曲线对应点的误差模型。工件安装倾斜角度不同、形状及精度要求不同导致的面形误差不同，利用模型分... 针对研磨中工件的安装倾斜误差，提出了导致工件面形误差的分析方法，建立新、原坐标系，应用坐标变换，推导出工件曲线上各点相对理想曲线对应点的误差模型。工件安装倾斜角度不同、形状及精度要求不同导致的面形误差不同，利用模型分析了这几种情况对面形误差的影响，工件面形误差随安装倾斜角度的增大而增大，当安装倾斜角度由0.1°～1°变化时，工件面形负误差由-0．0030mm增大到-0．0448mm，增加了一个数量级；工件面形误差沿着曲面中点向边缘逐渐增大；相同的安装倾斜角度对大陡度曲面的面形误差影响较大。因此，在研磨中等精度要求的工件时，安装倾斜角度不应超过0．1°，陡度参数不应小于100mm。 展开更多

关键词 非球面加工 研磨 倾斜误差 面形精度

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一种新的气囊式抛光方法的研究 被引量：4

8

作者 陈智利 杭凌侠 张峰 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期121-124,131,共5页

针对气囊式小磨头抛光方法的缺陷,提出了一种新的气囊式抛光方法。本文对该气囊式抛光法的原理和抛光气囊的结构、运动方式等进行了阐述。在此基础上,结合装置开展了实验,给出了去除量、压力、粗糙度与时间的关系。研究结果表明,利用该... 针对气囊式小磨头抛光方法的缺陷,提出了一种新的气囊式抛光方法。本文对该气囊式抛光法的原理和抛光气囊的结构、运动方式等进行了阐述。在此基础上,结合装置开展了实验,给出了去除量、压力、粗糙度与时间的关系。研究结果表明,利用该气囊式抛光方法对非球面光学零件进行抛光,效果良好,表面粗糙度可达2nm,该方法能满足中高等精度的加工要求;该方法适合平面、球面、非球面、甚至任意曲面的抛光。 展开更多

关键词 气囊式抛光法 非球面加工 表面粗糙度

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高次非球面的工艺技术研究 被引量：7

9

作者 袁吕军 陈韬 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期335-342,共8页

高次非球面在光学系统应用中意义重大,但是一直以来缺乏一套快速、有效的工艺方法。利用VC6.0编制了一款面型计算软件以辅助加工,并提出了一种新的高次非球面补偿检验方法。针对一块巡天光谱仪中口径Φ244 mm的一面平面另一面为高次非... 高次非球面在光学系统应用中意义重大,但是一直以来缺乏一套快速、有效的工艺方法。利用VC6.0编制了一款面型计算软件以辅助加工,并提出了一种新的高次非球面补偿检验方法。针对一块巡天光谱仪中口径Φ244 mm的一面平面另一面为高次非球面的改正镜开展工艺方法的设计与研究,从铣磨成形开始,根据高次非球面的特点提出了几种新型磨削工艺,建立相应的数学模型。由于高次非球面的特殊性,试验了数控铣磨直接成型法,很大程度上降低后继工艺难度,在细磨和抛光阶段采用数控小工具和整工具研磨相结合,能够很好地克服面型不平滑等技术难题。总结出了一套高效率、低成本、高精度的高次非球面工艺方法。 展开更多

关键词 光学工艺 非球面 高次 补偿检验

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RB-SiC反射镜的材料制备、表面改性及非球面加工 被引量：6

10

作者 闫勇 金光 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1750-1756,共7页

针对RB-SiC反射镜工程实践中暴露的一些问题,对RB-SiC反射镜的材料制备、表面改性及非球面加工等技术进行了研究。首先,依据其改性特殊性,选取了与RB-SiC反射镜材料热胀系数匹配的新型支撑材料进行热匹配设计。接着,依据实际工程情况对... 针对RB-SiC反射镜工程实践中暴露的一些问题,对RB-SiC反射镜的材料制备、表面改性及非球面加工等技术进行了研究。首先,依据其改性特殊性,选取了与RB-SiC反射镜材料热胀系数匹配的新型支撑材料进行热匹配设计。接着,依据实际工程情况对非球面加工工艺及流程进行技术改进,以提高加工的可靠性。最后,采用试验的方法对RB-SiC反射镜的相关加工方法进行了试验验证。试验结果表明,改性后RB-SiC反射镜完好,改性前后镜面面形精度RMS值变化量仅为0.017λ（λ=623.8 nm）,变化率为13%,非球面加工周期缩短了1~2月。该技术确保了RB-SiC反射镜10μm的改性膜层在后续加工中的加工余量,使其不易被磨漏,提高了加工的安全性,缩短了非球面加工周期,该技术亦适用于其它SiC反射镜的制备及非球面加工。 展开更多

关键词 RB-SiC反射镜 表面改性 非球面加工 加工周期

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磨削阶段大口径非球面拼接测量技术 被引量：3

11

作者 张东旭 杨平 +3 位作者 毕果 杨旭 叶世蔚 郭隐彪 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期22-29,共8页

为实现对磨削加工阶段大口径非球面光学元件的精密测量,提出一种基于坐标测量的多段拼接综合优化数据处理模型。基于多体系统理论、最小二乘原理建立两段面形轮廓拼接数学模型;提出基于曲率原理和非球面方程最小二乘拟合的冗余数据剔除... 为实现对磨削加工阶段大口径非球面光学元件的精密测量,提出一种基于坐标测量的多段拼接综合优化数据处理模型。基于多体系统理论、最小二乘原理建立两段面形轮廓拼接数学模型;提出基于曲率原理和非球面方程最小二乘拟合的冗余数据剔除数学模型;建立多段拼接的综合优化处理模型;利用Taylor Hobson轮廓仪对口径为176 mm的非轴对称非球面光学元件的3条母线进行分段测量试验并通过文中提出的数学模型进行数据拼接处理,试验结果表明,拼接测量结果与单次测量结果相比,误差最大值的平均值为0.25μm,最小值的平均值为–0.22μm,比该光学元件的面形峰-谷值2.77μm高出一个数量级,达到检测要求。试验结果证明所提多段拼接综合优化数据处理模型的正确性及有效性,该模型可以进行工程应用。 展开更多

关键词 大口径非球面 拼接测量 冗余数据剔除 综合优化处理

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高陡度精密光学非球面CAM系统 被引量：6

12

作者 郑为民 曹天宁 +2 位作者 卢华云 江树木 朱小清 《光学技术》 EI CAS CSCD 1997年第4期35-40,共6页

本文提出了采用计算机控制光学表面成型（ＣＣＯＳ）技术用于高陡度精密光学非球面成型的一种方法，并阐述了ＣＣＯＳ的工艺流程，设计了相应的ＣＡＭ系统。该系统具有五个运动自由度，通过使一个小磨盘作三维平动并同时摆动，旋转工件... 本文提出了采用计算机控制光学表面成型（ＣＣＯＳ）技术用于高陡度精密光学非球面成型的一种方法，并阐述了ＣＣＯＳ的工艺流程，设计了相应的ＣＡＭ系统。该系统具有五个运动自由度，通过使一个小磨盘作三维平动并同时摆动，旋转工件而使磨头能始终垂直于加工点表面，以利加工高陡度非球面。此系统的加工口径可达φ３００ｍｍ，相对孔径Ｆ＝１．５。 展开更多

关键词 非球面 高陡度 光学表面 自动成型 CAM CCOS

原文传递

高精度小口径非球面加工工艺研究 被引量：5

13

作者 刘冬梅 郑爽 +1 位作者 付秀华 贾宗合 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2013年第1期24-27,共4页

光学非球面镜是在通常的球面镜上增加了高次曲率,具有球面镜无法比拟的诸多优点,它的应用使光学系统具有更高的分辨率和成像质量。因此,无论在军用和民用方面都得到了广泛的应用。本文是以Φ6mm的石英玻璃透镜为研究对象,目的是研发一... 光学非球面镜是在通常的球面镜上增加了高次曲率,具有球面镜无法比拟的诸多优点,它的应用使光学系统具有更高的分辨率和成像质量。因此,无论在军用和民用方面都得到了广泛的应用。本文是以Φ6mm的石英玻璃透镜为研究对象,目的是研发一种针对高精度小口径非球面的加工工艺。本文以Preston理论作为基础,将数控光学表面成型技术(CCOS)和传统加工技术结合,对透镜进行数控磨削、抛光、和手工修抛等工序,并对加工过程中的各种误差进行分析并予以修正使面型精度达到0.28μm,表面光洁度达到国际III级。此种加工工艺具有加工效率高、重复性好等优点。 展开更多

关键词 非球面 小口径 数控加工 面型修正

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基于高精度非球面测量的数据采集与处理系统研究 被引量：2

14

作者 谢仁宁 郭隐彪 黄浩 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期339-343,共5页

根据高精度非球面补偿加工的要求,提出一种高精度非球面测量及数据处理系统.系统基于工控PC机和Windows98操作系统,用VisualC++作为开发工具,完成了硬件设计、数据采集、数据处理和非球面测量误差的评价.通过实验得到测量系统的随机误差... 根据高精度非球面补偿加工的要求,提出一种高精度非球面测量及数据处理系统.系统基于工控PC机和Windows98操作系统,用VisualC++作为开发工具,完成了硬件设计、数据采集、数据处理和非球面测量误差的评价.通过实验得到测量系统的随机误差,验证了系统的可靠性. 展开更多

关键词 高精度 非球面测量 数据采集 数据处理 补偿加工

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离心熔铸非球面镜镜胚面形偏差工艺参数的敏感性研究 被引量：2

15

作者 张心明 徐鑫莉 +2 位作者 蔡鹏 于阳 赵立新 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1719-1727,共9页

离心熔铸技术在大口径非球面镜镜胚的制造方面具有独特优势。本文通过自行研制的缩比模型实验机进行试验,深入研究了离心熔铸工艺及成型镜胚质量,详细介绍了模具涂层的制备、离心熔铸的加热及冷却等工艺过程,制备了非球面镜镜胚模型。... 离心熔铸技术在大口径非球面镜镜胚的制造方面具有独特优势。本文通过自行研制的缩比模型实验机进行试验,深入研究了离心熔铸工艺及成型镜胚质量,详细介绍了模具涂层的制备、离心熔铸的加热及冷却等工艺过程,制备了非球面镜镜胚模型。采用数值模拟与试验研究相结合的方法,对所得镜胚面形偏差工艺参数的敏感性进行了研究。分析了模具的热膨胀系数、镜胚冷却速率、直径及加热温度对面形偏差的影响,得到了偏差工艺参数的敏感性规律。通过对面形偏差进行两次迭代补偿,面形偏差值从-84μm降到33μm,补偿后的结果满足设计要求。采用离心熔铸技术,可以制备满足上表面垂直偏差在30~40μm范围内的非球面镜镜胚。 展开更多

关键词 离心熔铸 非球面镜镜胚 工艺 面形偏差 迭代补偿

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超精密磨削大型光学非球面元件的研究 被引量：3

16

作者 韩成顺 董申 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期43-46,49,共5页

介绍了加工大型光学非球面的超精密数控磨削系统,给出了用来生成NC加工软件的加工非球面时砂轮的中心位置的求解模型,在此基础上讨论并给出了由砂轮安装产生的砂轮与工件主轴的偏心误差形成的加工工件面形误差的计算模型,并提出有效的... 介绍了加工大型光学非球面的超精密数控磨削系统,给出了用来生成NC加工软件的加工非球面时砂轮的中心位置的求解模型,在此基础上讨论并给出了由砂轮安装产生的砂轮与工件主轴的偏心误差形成的加工工件面形误差的计算模型,并提出有效的工具路径补偿方法。通过计算机模拟验证了这种补偿方法的可靠性。 展开更多

关键词 非球面加工 面形误差 细磨 光学零件加工

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光束整形系统异形元件的研制 被引量：2

17

作者 付秀华 崔金迪 贾宗合 《中国光学》 EI CAS 2014年第3期469-475,共7页

为了实现非球柱面镜的高精度加工,解决这一领域面临的难题,对非球柱面镜的加工和检测方法进行了深入的研究。采用古典与现代制造技术相结合的方法,研制了用于光束整形的异形元件,该异形元件是由非球柱面镜和柱面镜组成。针对非球柱面镜... 为了实现非球柱面镜的高精度加工,解决这一领域面临的难题,对非球柱面镜的加工和检测方法进行了深入的研究。采用古典与现代制造技术相结合的方法,研制了用于光束整形的异形元件,该异形元件是由非球柱面镜和柱面镜组成。针对非球柱面镜面型难以控制的问题,给出了独特的抛光模设计。结果表明:经过轮廓仪检测面型精度为0.848 7μm,达到了图纸精度,满足了光学元件的使用要求。 展开更多

关键词 非球柱面镜 加工 检测 面形误差

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非球面检测系统的通信及数据处理 被引量：1

18

作者 李向荣 乔彦峰 +1 位作者 李清安 张尧禹 《电光与控制》 北大核心 2005年第2期74-77,共4页

　为解决任意级数对称非球面的检测,用VC++6.0作为开发平台,编制了非球面检测仪的上、下位机串口通信程序;用SQLServer7.0实现了对采集数据的存储;最后对数据进行处理,得到被测非球面的面形误差。试验表明,数据的采集、传输、存储及处... 　为解决任意级数对称非球面的检测,用VC++6.0作为开发平台,编制了非球面检测仪的上、下位机串口通信程序;用SQLServer7.0实现了对采集数据的存储;最后对数据进行处理,得到被测非球面的面形误差。试验表明,数据的采集、传输、存储及处理结果完全正确。 展开更多

关键词 非球面 串口通信 数据采集 数据处理

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回转对称非球面磁流变加工几何模型与轨迹计算 被引量：1

19

作者 郑永成 黄文 +3 位作者 张云飞 岳晓斌 吉方 张连新 《制造技术与机床》 北大核心 2015年第12期60-62,共3页

由磁流变抛光的原理与结构,简述了磁流变抛光的法向加工需求。针对一回转对称二次非球面工件和自研的PKC-1000Q2磁流变抛光机床,建立了加工过程的几何模型,分析了加工过程的结构可行性,并对四轴联动加工过程,建立了一种模型明确、计算... 由磁流变抛光的原理与结构,简述了磁流变抛光的法向加工需求。针对一回转对称二次非球面工件和自研的PKC-1000Q2磁流变抛光机床,建立了加工过程的几何模型,分析了加工过程的结构可行性,并对四轴联动加工过程,建立了一种模型明确、计算简单的轨迹点计算方法。该方法不依赖CAD/CAM软件,易于和磁流变抛光驻留时间求解算法集成,也可以在其他加工领域参考应用。 展开更多

关键词 磁流变抛光 法向加工 非球面 几何模型 轨迹点计算

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基于响应面法的非球面元件注射成型工艺研究 被引量：2

20

作者 刘冬梅 晋子涵 +2 位作者 付秀华 潘永刚 张静 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2019年第2期1-4,共4页

非球面塑料元件能够有效地矫正像差,简化光学系统,减轻系统重量,具有很好的应用前景。为了快速有效地优化非球面元件注塑工艺参数,减少盲目试模次数,提高生产效率,以非球面元件为研究对象,熔体温度、模具温度、保压压力、注射速度及冷... 非球面塑料元件能够有效地矫正像差,简化光学系统,减轻系统重量,具有很好的应用前景。为了快速有效地优化非球面元件注塑工艺参数,减少盲目试模次数,提高生产效率,以非球面元件为研究对象,熔体温度、模具温度、保压压力、注射速度及冷却时间为试验因子,z轴翘曲变形量为优化指标,结合PB筛选试验及最佳爬坡试验选取建模中心点,基于响应面分析法建立模型优化注射成型工艺。优化后的成型工艺减小了翘曲变形量,提高了塑件质量,对实际注塑有指导意义。 展开更多

关键词 非球面 响应面模型 工艺优化 翘曲变形

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