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《哈尔滨工业大学》 2007年
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菲涅尔透镜的加工工艺研究

海大鹏  
【摘要】: 微光学特别是衍射光学的发展,使光学技术不断得以创新,使传统的大尺寸光学元件转变为微型化、阵列化和具有处理功能的集成化光学组件成为可能。随着科学技术的迅猛发展,军事应用、空间技术、超精加工、信息处理、光纤通信等众多领域对微光学元件的加工与应用提出越来越高的需求。本课题希望通过对菲涅尔透镜的金刚石车削加工为微光学元件的加工进行一些基础研究。在国内有许多单位都开展了这方面的研究工作,但是采用金刚石单点车削加工的还很少,虽然取得了一些成果,但距离实用化和批量生产还有很大差距。关键的问题是国内金刚石刀具的刃磨水平总的来说不高,另外超精密车床的设计制造水平,都从一定程度上限制了使用金刚石车削方法加工微光学元件的研究。 本文在总结前人研究工作的基础上介绍了微光学技术国内外的发展状况及趋势,对菲涅尔透镜的金刚石车削加工技术进行了分析和研究。研究了菲涅尔透镜的光学原理与设计方法。设计了多种结构尺寸不同的菲涅尔透镜。根据菲涅尔透镜的结构特点与加工需求,设计了专门用于菲涅尔透镜金刚石车削加工的金刚石尖刀,并对其刃磨方法进行了实验研究,刃磨出了刀尖半径较小的尖刀并应用了实验中取得了较好的效果。采用两轴联动方式与快速伺服刀架的微动进给方式加工了菲涅尔透镜,对金刚石车削技术用于加工以菲涅尔透镜进行了原理性的实验,加工了多个结构、尺寸不同的菲涅尔透镜。并使用白光干涉仪与表面粗糙度轮廓仪对所加工的菲涅尔透镜进行了表面质量检测。本课题的研究工作为使用金刚石车削方法加工菲涅尔透镜奠定了一定的工艺基础。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TH74

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 关佳亮;朱磊;孙鲁青;马新强;;大直径菲涅尔透镜模具加工机床静动态特性[J];北京工业大学学报;2015年11期
2 关佳亮;陈志德;曹成国;汪文昌;;大直径菲涅尔透镜模具加工发展现状及展望[J];机械设计与制造;2012年08期
3 关佳亮;陈志德;曹成国;汪文昌;;大直径菲涅尔透镜模具加工发展现状及展望[J];制造技术与机床;2012年03期
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1 闫俊良;光子筛在空间光学应用中的关键技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2016年
2 张海军;基于FTS的微结构表面金刚石切削加工若干技术问题研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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【参考文献】
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10 刘莉萍,王涌天,李荣刚,焦明印;制作在非球面基底上的红外衍射光学元件[J];红外与毫米波学报;2004年04期
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【共引文献】
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1 向友来;杜艾;谢志勇;叶君健;张志华;周斌;;3D打印技术应用于加工微靶零件[J];强激光与粒子束;2016年12期
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9 关佳亮;马新强;曹成国;张孝辉;;大直径菲涅尔透镜模具加工机理[J];北京工业大学学报;2015年02期
10 岳晓斌;张晓锋;雷大江;徐敏;;AFM检测金刚石刀具锋利度误差分析研究[J];工具技术;2014年12期
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1 王芳;大口径带孔硫系玻璃球面透镜制造技术研究[D];天津大学;2014年
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3 巩燕龙;衍射光学元件模压制造技术研究[D];西安工业大学;2013年
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7 海大鹏;菲涅尔透镜的加工工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
8 卢猛;微结构功能表面金刚石超精密加工工艺的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
9 汪小云;新型菲涅尔透镜模板数控加工技术研究[D];兰州理工大学;2007年
【同被引文献】
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1 覃祖和;黄美发;孙永厚;韦礼凯;林振广;;XK2310数控铣床工作台系统的静动态特性研究与分析[J];组合机床与自动化加工技术;2015年04期
2 丁喜合;袁军堂;汪振华;董香龙;;数控机床双丝杠驱动直线进给系统静动态特性分析[J];机械设计与制造;2014年03期
3 刘传伦;张胜文;朱成顺;;双横梁高速龙门铣床的静动态特性分析研究[J];组合机床与自动化加工技术;2013年12期
4 关佳亮;朱莉莉;曹成国;马新强;;大直径菲涅尔透镜模具超精密加工机床床身的动态优化设计[J];制造技术与机床;2013年10期
5 王禹林;吴晓枫;冯虎田;;基于结合面的大型螺纹磨床整机静动态特性优化[J];振动与冲击;2012年20期
6 关佳亮;陈志德;曹成国;汪文昌;;大直径菲涅尔透镜模具加工发展现状及展望[J];制造技术与机床;2012年03期
7 赵彤;张辉;李维谦;姜虹;叶佩青;;Archimedes螺线式Fresnel透镜的设计及加工方法[J];清华大学学报(自然科学版);2007年08期
8 李增强;孙涛;宗文俊;董申;;金刚石刀具的研磨工艺参数模型[J];金刚石与磨料磨具工程;2006年02期
9 宗文俊,孙涛,李旦,程凯,董申;单晶金刚石晶体的机械研磨[J];哈尔滨工业大学学报;2005年08期
10 谢军,黄燕华,吴卫东,唐永建;单点金刚石切削技术在ICF靶制备中的应用[J];原子能科学技术;2005年03期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 张斌智;波带片的设计及其衍射特性研究[D];浙江大学;2010年
2 周磊;微纳米动态切削系统建模及表面形貌的预测分析研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 关佳亮;朱磊;孙鲁青;马新强;;大直径菲涅尔透镜模具加工机床静动态特性[J];北京工业大学学报;2015年11期
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3 关佳亮;朱莉莉;曹成国;张孝辉;;大直径菲涅尔透镜模具加工工艺的模拟实验研究[J];制造技术与机床;2013年09期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
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中国硕士学位论文全文数据库 前8条
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3 王会茗;辊筒模具微结构功能表面的加工实验研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
4 战蓉洁;单点金刚石超精密车削微结构加工工艺规划研究[D];北京化工大学;2015年
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8 范占斌;圆柱表面微结构超精密加工关键技术研究[D];国防科学技术大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李增强,夏广岚,宗文俊,孙涛,董申;圆弧刃金刚石刀具刃磨中的关键技术[J];工具技术;2004年09期
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7 黄燕华,郑永铭,李秀琴,陆晓明,唐永建,周兰,罗青,袁光辉;整体式空腔靶制备工艺[J];原子能科学技术;1999年04期
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10 陈建荣,王珏,陈玲燕,沈军,杜保旗,周斌,秦树基,陈家华;平面调制靶的表面起伏图形研制[J];强激光与粒子束;1996年04期
【相似文献】
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1 宋锡金;俞福民;;大孔径细纹菲涅尔透镜的计算[J];应用光学;1984年06期
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3 郭孝武;菲涅尔透镜统一设计方法[J];太阳能学报;1991年04期
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6 关佳亮;陈志德;曹成国;汪文昌;;大直径菲涅尔透镜模具加工发展现状及展望[J];制造技术与机床;2012年03期
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8 陈红;孙可;周泽军;;柱面菲涅尔透镜出光特性研究[J];企业技术开发;2013年15期
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1 和鹏;SuperView征服你的眼睛[N];中国计算机报;2002年
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1 韩延民;太阳能高倍聚光能量传输利用理论及试验研究[D];上海交通大学;2007年
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1 刘浩杰;基于LED室内可见光通信收发天线若干关键问题研究[D];北京理工大学;2015年
2 王海莲;一种太阳能线形聚光器的设计与分析[D];武汉工程大学;2014年
3 梁海生;用于红外成像的菲涅尔透镜设计与分析[D];西安工业大学;2013年
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5 戴艺丹;用于LED道路照明的渐变菲涅尔透镜设计[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2015年
6 张珊珊;基于菲涅尔透镜浓度测试的基础技术研究[D];西安工业大学;2016年
7 张燕军;免跟踪菲涅尔式太阳能集热系统的设计与研究[D];北京化工大学;2016年
8 马广田;基于菲涅尔透镜聚热器的太阳能原动机研究[D];集美大学;2016年
9 海大鹏;菲涅尔透镜的加工工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 陈志明;菲涅尔透镜聚光性能研究[D];中国计量学院;2013年
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