单点金刚石转动机床的最新进展大大提高了可用加工表面的质量。最新的SPDT机器生产适用于可见波长应用的光学表面。本文介绍了现有SPDT表面的质量,并将其与可见波长表面规格的标准进行比较。
光学表面规格的标准是相关的。这些规范与受相关空间频率的表面误差影响的性能参数有关。长空间波长误差,通常称为表面失真或不规则性,影响系统波前性能。表面散射被占诸如表面粗糙度的短空间波长误差。通常为这两个性能参数建立单独的标准。
机械师的标准
机械师的标准是光学系统性能的典型规范。基于该标准,允许的值固定在衍射焦强度上。尽管转换系统波前规范特定于各个系统,但是可以预期系统波前标准的顺序形成错误。
根据Marechal的建议,一个经过良好校正的光学系统在其衍射焦点处的归一化强度至少为0.8,表面必须有不大于λ/14 rms的形式误差才能进行顺应。由于散射规范具有较高的应用灵敏度,因此建立散射规范是一个挑战。与抛光表面相比,抛光表面的适用性仅由粗糙度定义,如R一个或者rms,直接加工的表面增加了铺层和周期性的考虑。
经典标量散射理论
建立散射强度判据的一种方法是应用经典标量散射理论。利用这一理论,粗糙度高度公差可以通过它与总积分散点的关系来确定。积分散度为1/10TH.1%,这个值与60/40化妆品表面质量的典型遮光率一致,那么要求的RMS表面粗糙度规格将在λ/400左右。这等于在0.6328 μ m波长处的表面粗糙度为16 Å rms。
SPDT机床的进步
SPDT机床的进展已直接允许加工曲面以获得可见波长应用的这些标准。可以将这些进步作为机床机械设计,环境(热振动)注意事项和伺服/反馈控制系统的增强。
SPDT机床设计的关键进展是采用了油静压滑块。目前的一代模块化滑动设计包括完全约束对称轴承截面,具有比以前的空气轴承设计更高的阻尼特性和刚度。消除滚子轴承可大幅减少短期滑动运动误差和整体滑动直线度的改善。最新的滑动设计利用空气隔离绞盘驱动系统,以消除丝杠耦合效应。
为了获得适用于可见波长应用的直接加工表面,环境考虑是至关重要的。目前设计通过使用大型热质量合成的“花岗岩”机器底座,伺服控制环境外壳,主动激光折射仪,空气静压工作保持主轴滴热技术和热不敏感计量参考轴的热效应。在当前的设计中,通过使用振动隔离,油静压滑动设计和使用具有高阻尼性能的材料来减少机床振动。欧洲杯足球竞彩
结论
增强伺服控制和反馈系统能够生产更好的SPDT表面。分布式加工,以及改进的插补方案的使用,大大提高了机床的定位精度。由于使用了分辨率在纳米范围内的下一代激光干涉仪作为反馈设备,机床定位也得到了改进。
将对几种SPDT表面进行研究,以显示这些机床进步的效果。通过与上述标准的比较,这些表面表明它们可以用于可见波长的光学应用。
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