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新聞資訊

英國ZEEKO氣囊光學拋光機

時間:2024/9/12 9:14:02     企業:歐洲機床與智能制造網

 英國ZEEKO拋光機售后服務

介紹:
1.ZEEKO系列光學拋光機被稱為IRP系列設備(智能自動拋光機)。
2.此系列拋光機的尺寸從IRP 50(最大零件尺寸50mm×50mm)到IRP 3000(最大零件尺寸為3000mm×3000mm)不等。
3.在IRP 50(和其他類似機器)上可拋光的最小直徑約2.5mm(以光學設計為準)。
4.拋光工具的尺寸從R540、R240、R160到最常用的R80、R40和R20不等。
5.在自適應拋光工具中,有較小的半徑為R-10到R-2、R-1、R0.4mm(R-0.05mm將在未來引入)。

機器的產品特點:
1. 可拋光非球面和自由曲面。
2. 可拋光其他高難度的幾何形狀;如半球,超半球,Wolter 掠入射反射鏡和許多其他復雜曲面。
3. 可拋光許多不同的且難以加工的材料,如碳化物、晶體材料,低膨脹玻璃、硬質合金、紅外材料等。
4. 新的ZephyrCAM軟件操作簡單。
5. 低運行成本。

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拋光工藝:
所有的Zeeko設備都可以執行以下工序:
1. 形狀自適應磨削——一種類似于可延展性的研磨形式進行拋光。
2. 氣囊拋光——經典的Zeeko工藝。
3. 射流拋光和超聲射流拋光。

測量:
大型機器的內置測量包括:
1. 內置干涉儀系統并和Zeeko相匹配的測量塔,集成在機器上。
2. Zeeko 子孔徑成像處理拼接軟件。
3. 白光技術作為附件集成在內,用于表面結構分析。
4. 可在選定的機器上內置和集成的擺動臂輪廓測量。
5. 可在選定的機器上安裝綜合掃描五棱鏡輪廓儀。

軟件:
新Zeeko ZephyrCAM軟件具有早期版本的所有特點,以及便于使用的界面和能力,例如:
1. 生成用于拋光多個表面和多個側面的工具路徑。
2. 使用“特殊”Zeeko設計或“用戶設計”工具。
3. 通過繪制工具表面幾何形狀,使用不同的加工角度進行拋光。
4. 運行“關閉虛擬樞軸”工具。
5. 拋光有難度的幾何形狀,如半球、超半球、Wolter掠入射反射鏡和許多其他復雜表面。
6. 達到3埃以下的粗糙度。
7. 控制和消除許多中頻效應,并從多種復雜的工具路徑中選擇來控制中頻效應的產生。
8. 從多種不同的工具路徑技術中選擇限制和控制邊緣效應。
9. 使用Zeeko“SAG”(形狀自適應磨削)工具的范圍。 在6軸機器人和5軸加工中心上進行預拋光。

機器型號及功能簡介
1.IRP 50
IRP 50配有所有可選的拋光液循環系統,(蠕動泵,低壓和高壓集成SMU)。它也可以提供所有三種不同的拋光工藝SAG(形狀自適應磨削式拋光),經典氣囊拋光和射流或超聲射流拋光)。它是一個非常好的量產型機器。
2.IRP 100
IRP 100比IRP 50機器外形尺寸更大,但具有相同的功能。它不僅是一款同樣高效的量產機器,也是一款可用于科研的好機器。
3.IRP 200 MKI
IRP 200 MKI是Zeeko系列機器中的經典款機器并仍在生產中,企業可用于實驗室研究和小批量多品種產品的生產。
4.IRP 200 MKII
IRP200 MKII 是在MKI基礎上發展而來的量產型機器,配有直接驅動的A,B軸,直線電機和線性編碼器。具有使用壽命長,維護成本低,高性能等特點。
5.IRP 400
IRP 400是“II型”虛擬樞軸機中外形尺寸最小的,因此非常適合長半徑光學器件。較短半徑光學器件更適合于IRP 600和較小的IRP 200機器。

 

英國Zeeko氣囊拋光技術

 氣囊拋光技術是英國Zeeko公司和倫敦大學光學實驗室的Walker等人在2000年左右提出的。

下圖所示為Zeeko公司氣囊拋光機床。

其基本原理是利用多層材料(一般采用橡膠或性編織物的混合材料)壓制形成球形的氣囊基底,然后在氣囊表面粘附一層聚氨酯拋光墊,通過拋光頭的自轉和主軸的公轉,獲得近高斯形的去除函數。

氣囊拋光的優勢在于:

1) 氣囊內部壓力可控且可與工件表面緊密貼合,是一種可控的柔性加工方法。

2) 研拋過程中,氣囊自轉軸與工件局部表面法線成一夾角,并繞該法線做類似陀螺運動的進動運動,接觸區域內速度輪廓平均,被加工表面紋理均勻且無序,有利于形成很好的表面質量。

3) 氣囊與工件表面接觸面積連續可控,因此不需要更換不同直徑的研拋工具就能實現拋光的全過程加工,提高加工效率。

目前,在光刻物鏡的加工中,氣囊拋光技術已經作為離子束拋光前期的主流加工技術。

但是,單獨應用于米級口徑以上大型光學非球面的加工的報道較少,主要原因在于氣囊拋光的拋光斑尺寸小、材料去除率小,在加工大口徑非球面時所需的加工時間很長,并且容易產生中高頻誤差。

因此,氣囊拋光應用于更大口徑非球面研拋需要進一步提高加工效率、抑制中高頻誤差同時解決好邊緣效應問題。

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圖 (a) 氣囊拋光原理示意圖;(b) Zeeko IRP400氣囊拋光機[32]

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