用于单点金刚石车削已经看到了技术进步方面的一些变化,极大地提高了加工表面的质量。最新一代的SPDT机器是已知的生产光学表面是理想的几种可见波长的应用。
本文讨论光学表面规范,其中的规范是基于相关空间频率的表面误差影响的性能参数。
长空间波长误差,也称为表面失真或不规则,影响系统的波前性能。表面散射是由空间短波长误差,即表面粗糙度引起的。一般来说,这两个性能参数都有各自的标准。
Marechal的标准
Maréchal的标准是光学系统性能的经典规范。它设定了衍射聚焦强度的可接受值。尽管系统波前规格到允许表面形式公差的转换是特定于个别系统的,但期望形式误差按照系统波前标准的顺序是合乎逻辑的。
根据Maréchal,精确光学单元在其衍射焦点处的归一化强度应至少为0.8,表面的形状误差通常不大于λ/14 rms才可接受。这等于在0.6328 μ m波长下的形状误差小于45 nm rms。
由于散点规范具有很高的应用灵敏度,因此标准的建立非常困难。与抛光表面不同,抛光表面的适宜性通常仅由粗糙度因子(如均方根或R)来确定一个),直接加工的表面需要额外考虑铺层和周期。
经典标量散射理论的应用是形成散射强度判据的一种方法。基于这一理论,粗糙度高度公差可以用它与总积分散点的关系来表示。假设总积分散度为1%的十分之一,这是一个符合60/40化妆品表面质量的典型oscuration ratio的值,给出了所需的rms表面粗糙度规格约λ/400。结果表明,在0.6328 μ m的波长下,其表面粗糙度为16 Å rms。
SPDT机床的设计
在设计上已经有了许多进步领域机床,它允许直接加工表面达到可见光波长应用所需的标准。这些发展可以归类为机床机械设计、伺服/反馈控制系统和环境(振动和热)应用的改进。
油液静压滑块的使用被认为是SPDT机床设计中最关键的进步。现有的一代模块化滑动设计包括完全约束对称轴承截面,比早期的空气轴承设计具有更高的刚度和阻尼特性。无滚子轴承允许大幅减少短期滑动运动误差和滑动直线度的全面改善。最新的滑块设计采用空气隔离绞盘驱动单元,以消除丝杠耦合的影响。
为了获得适合可见光波长应用的直接加工表面,必须考虑环境因素。现有的设计集中在热效应,使用大型热质量合成“花岗岩”机器底座,伺服控制环境外壳,主动激光折射计,空气静力工作保持主轴不热化方法,和热不敏感计量参考轴。在现有的设计中,由于采用了隔振、使用了具有高阻尼性能的材料以及油静压滑块设计,机床的振动已经降低。亚博网站下载
结论
的进步伺服控制和反馈单元也被认为有利于提高SPDT表面生产的质量。分布式加工和采用改进的插补安排大大提高了机床的定位精度。使用分辨率在纳米范围内的新一代激光干涉仪作为反馈设备,也改进了机床定位。
将对几个SPDT表面进行测试,以揭示机床改进的效果。通过与上述标准的比较,可以证明这些表面可以用于可见波长的光学应用。
关于Precitech
Precitech1992年开始运营,但继续超精密机床制造的丰富历史可以追溯到1962年,当Pneumo Precision成立。1997年10月,Taylor Hobson(原Rank Taylor Hobson / Rank Pneumo)的Pneumo超精密机床部门与Precitech合并。这家公司实体保留了Precitech的名称,所有办公室和生产设施现在都位于新罕布什尔州基恩市布莱克布鲁克路44号。
我们的工厂占地60000平方米,员工约100名。英尺的建筑。
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