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微球表面形貌检测中的偏心误差分析与修正
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作者 卢丙辉 刘国栋 +2 位作者 孙和义 刘炳国 陈凤东 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2794-2802,共9页
由于使用传统的误差修正方法进行微球形貌检测会有过大的残差,本文提出了一种新的偏心误差修正方法来提高微球表面形貌检测的精度和效率。在分析了横向偏心和轴向偏心引入光程差数学模型的基础上,推导了偏心误差的高阶近似模型,提出了... 由于使用传统的误差修正方法进行微球形貌检测会有过大的残差,本文提出了一种新的偏心误差修正方法来提高微球表面形貌检测的精度和效率。在分析了横向偏心和轴向偏心引入光程差数学模型的基础上,推导了偏心误差的高阶近似模型,提出了小曲率半径下基于Zernike多项式拟合的偏心误差修正方法,并给出误差修正的流程及相关参数的标定方法。通过对2mm直径的微球的表面形貌检测验证了所提出误差修正方法的可行性和有效性。结果表明:相对于零条纹时的形貌误差基准,采用本文提出的方法修正后的残余形貌误差峰谷(PV)值为0.081 5λ,均方根(RMS)值为0.016 1λ,比传统方法修正效果更好,能够满足高精度微球形貌检测的需求。 展开更多
关键词 表面形貌检测 微球 偏心误差 Zernike多项式拟合
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车削工件2-D表面形貌检测方法研究
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作者 赵春雨 程大众 耿浩博 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1299-1305,1328,共8页
主轴回转误差影响车削工件的加工精度,本文通过对主轴回转误差的分析和研究,提出了一种基于回转误差的车削工件2-D表面形貌检测方法,并建立了车削过程数学模型.MATLAB仿真结果表明,主轴径向回转误差会影响工件的车削半径和表面形貌,进... 主轴回转误差影响车削工件的加工精度,本文通过对主轴回转误差的分析和研究,提出了一种基于回转误差的车削工件2-D表面形貌检测方法,并建立了车削过程数学模型.MATLAB仿真结果表明,主轴径向回转误差会影响工件的车削半径和表面形貌,进而造成工件的同轴度误差、圆度误差,并增大表面粗糙度.为验证所提方法的有效性,搭建了2-D表面形貌检测平台进行数据采集,得到了主轴在切深方向的回转误差和车削工件的平均半径误差.实验结果表明实验与仿真结果在特性上具有一致性,验证了方法的可行性,对机床的性能调试及提高工件的加工质量具有参考价值. 展开更多
关键词 主轴回转误差 表面形貌检测 同轴度误差 圆度误差 表面粗糙度
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基于激光干涉的光学结构表面形貌检测方法研究
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作者 杜宏烨 《中国科技期刊数据库 工业A》 2023年第11期017-020,共4页
本文研究了基于激光干涉的光学结构表面形貌检测方法。通过激光干涉技术,可以实现对光学结构表面形貌的高精度、非接触式测量。针对不同的应用场景和要求,本文提出了一系列具体策略,通过对比分析这些策略的原理、优缺点以及适用范围,可... 本文研究了基于激光干涉的光学结构表面形貌检测方法。通过激光干涉技术,可以实现对光学结构表面形貌的高精度、非接触式测量。针对不同的应用场景和要求,本文提出了一系列具体策略,通过对比分析这些策略的原理、优缺点以及适用范围,可以为光学结构表面形貌的检测提供参考和指导。本文的研究成果对于光学结构的设计、制备和应用具有重要的理论意义和实际应用价值。 展开更多
关键词 光学结构 表面形貌检测 激光干涉 相位测量 频谱分析 时间调制
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基于运动误差的3-D表面形貌检测方法
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作者 乔冠尧 徐嘉忆 赵春雨 《东北大学学报(自然科学版)》 2024年第12期1726-1733,共8页
主轴运动误差会降低被加工表面的质量和被加工轮廓的动态精度.通过对数控车床主轴运动误差的分析和研究,提出了一种基于运动误差的车削工件3-D表面形貌检测方法 .仿真结果表明,该检测方法在求解主轴回转误差和工件表面形貌时具有很高的... 主轴运动误差会降低被加工表面的质量和被加工轮廓的动态精度.通过对数控车床主轴运动误差的分析和研究,提出了一种基于运动误差的车削工件3-D表面形貌检测方法 .仿真结果表明,该检测方法在求解主轴回转误差和工件表面形貌时具有很高的计算精度,可将工件表面形貌与主轴径向跳动误差和倾角摆动误差分离.为了验证该检测方法的可靠性,搭建了3-D表面形貌检测平台采集实验数据,之后通过分离算法得到了工件表面形貌数据和数控车床主轴运动误差.最后,分析了实验中异步误差和传感器误差对工件表面形貌检测结果的影响. 展开更多
关键词 主轴运动误差 表面形貌检测 误差分离 表面重构 误差分析
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微表面形貌检测中Mirau干涉物镜的优化设计 被引量:5
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作者 张红霞 张以谟 +2 位作者 井文才 周革 李朝辉 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1292-1295,共4页
提出了实用的Mirau干涉头结构,降低了制作工艺要求。物镜为长工作距物镜,由光焦度较大的正光组和光焦度较小的负光组组成。设计了5种不同透射/反射率的分束板,平衡了干涉光强。Mirau干涉物镜的NA=0.3,β=-10,工作距5mm,横向分辨率Δx≥0... 提出了实用的Mirau干涉头结构,降低了制作工艺要求。物镜为长工作距物镜,由光焦度较大的正光组和光焦度较小的负光组组成。设计了5种不同透射/反射率的分束板,平衡了干涉光强。Mirau干涉物镜的NA=0.3,β=-10,工作距5mm,横向分辨率Δx≥0.887μm,景深Δ=±2.956μm。 展开更多
关键词 Mirau干涉物镜 长工作距物镜 像差校正 光强平衡 表面形貌检测
原文传递
基于NSST的镀锡基板表面形貌多尺度分析
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作者 朱亚 陈建钧 《工具技术》 北大核心 2023年第1期89-94,共6页
提出了基于非下采样剪切波变换的镀锡基板表面形貌分析方法。将非下采样剪切波变换与高斯滤波、二维离散小波和二维双树复小波进行对比,验证了其优异的幅频特性和平移不变性;基于低频子带能量、低频重构表面峭度以及重构表面与原始表面... 提出了基于非下采样剪切波变换的镀锡基板表面形貌分析方法。将非下采样剪切波变换与高斯滤波、二维离散小波和二维双树复小波进行对比,验证了其优异的幅频特性和平移不变性;基于低频子带能量、低频重构表面峭度以及重构表面与原始表面的均方根误差,确定非下采样剪切波变换的分解层数,并将其与二维离散小波、二维双树复小波用于基板形貌特征的重构,结果表明:非下采样剪切波变换拥有最好的重构效果。采用分水岭算法和Wolf剪枝对不同形貌特征的基板进行特征参数计算,得到表征镀锡基板表面质量的显著参数:平均峰体积Shv和平均谷体积Sdv。 展开更多
关键词 镀锡基板 表面形貌检测 非下采样剪切波变换 特征参数
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冷轧钢板表面三维微观形貌测量系统
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作者 何永辉 颜永根 +1 位作者 徐耀寰 蒋剑峰 《宝钢技术》 CAS 2000年第2期49-51,63,共4页
在论述冷轧钢板表面三维微观形貌测量必要性的基础上 ,介绍了利用白光干涉特性进行测量的扫描白光干涉法的测量原理及测量系统 ,采用幅值解调算法确定测试点高度 ,既提高了测量精度又缩短了测量时间。由一个冷轧钢板测量实例 。
关键词 表面三维微观形貌检测 冷轧钢板
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彩色共焦系统可调制色散物镜设计 被引量:9
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作者 崔长彩 李煌 +1 位作者 余卿 叶瑞芳 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期875-883,共9页
针对彩色共焦距测量系统中测量范围和分辨率的调制问题,采用色散和聚焦功能分离的思路设计了一款色散物镜,其色散功能由纯球面折射透镜组成的色散管镜来实现,聚焦功能则采用商业物镜实现。使用ZEMAX软件对色散管镜的结构、材料及像差进... 针对彩色共焦距测量系统中测量范围和分辨率的调制问题,采用色散和聚焦功能分离的思路设计了一款色散物镜,其色散功能由纯球面折射透镜组成的色散管镜来实现,聚焦功能则采用商业物镜实现。使用ZEMAX软件对色散管镜的结构、材料及像差进行了设计及优化,仿真结果显示所设计的色散管镜在可见光范围内能获得优于230mm的轴向线性色散,实际加工的成品管镜的轴向线性色散范围可达160mm。实验测量了色散管镜及它结合不同聚焦物镜后的色散特性。实验结果表明,色散管镜结合不同聚焦能力的物镜能够具有高线性度的轴向色散区域;结合4倍和10倍放大倍率的商用物镜,分别获得了1 300μm和225μm的测量范围,其轴向分辨率分别为2μm和0.4μm,实现了测量范围和分辨率的调制。 展开更多
关键词 表面形貌检测 彩色共聚焦 色散物镜 轴向色散 轴向分辨率
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一种大F数微透镜阵列的制备方法 被引量:3
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作者 刘鑫 张满 +2 位作者 史立芳 曹阿秀 邓启凌 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期32-37,共6页
针对大F数(大于10)微透镜阵列难以制备的现状,提出了一种制备大F数微透镜阵列的方法.首先采用传统光刻胶热熔法及刻蚀技术制作出成形的微透镜阵列,再将一层具有较高粘滞系数的光刻胶均匀地涂覆在该微透镜阵列上,在光刻胶的粘滞作用以及... 针对大F数(大于10)微透镜阵列难以制备的现状,提出了一种制备大F数微透镜阵列的方法.首先采用传统光刻胶热熔法及刻蚀技术制作出成形的微透镜阵列,再将一层具有较高粘滞系数的光刻胶均匀地涂覆在该微透镜阵列上,在光刻胶的粘滞作用以及烘烤过程中光刻胶自身表面张力的共同作用下,微透镜阵列的F数得到提高.采用该方法制备的二氧化硅微透镜阵列的F数达40,与传统大F数微透镜阵列的加工方法相比,该方法简便易行、制备的微透镜阵列面形良好,且只需调节光刻胶的粘滞系数,即可获得F数不同的微透镜阵列. 展开更多
关键词 微透镜阵列 大F数 光刻胶 粘滞性 表面张力 表面形貌检测 面形控制
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色散聚焦分离式彩色共聚焦测量系统研究 被引量:3
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作者 余卿 张学典 崔长彩 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期100-107,共8页
为了满足先进制造工艺的对检测技术越来越高的要求,对材料表面的测量既有高精度的要求,同时也有快速检测的需求。彩色共聚焦测量技术从原理上避免了轴向扫描过程,与传统的激光共聚焦技术相比,具有明显的测量速度优势,可针对大尺寸的被... 为了满足先进制造工艺的对检测技术越来越高的要求,对材料表面的测量既有高精度的要求,同时也有快速检测的需求。彩色共聚焦测量技术从原理上避免了轴向扫描过程,与传统的激光共聚焦技术相比,具有明显的测量速度优势,可针对大尺寸的被测物表面形貌进行快速化检测。通常情况下,针对不同测量需求的被测对象,需要设计不同的彩色共聚焦系统核心部件-色散物镜,增加了系统的复杂性。针对这一情况,采用色散和聚焦分离的设计方式,通过切换物镜参数的方式,快速有效地实现不同测量需求。所设计的大范围色散元件结合不同聚焦物镜时,能实现对色散范围的调制,并以此为基础搭建了聚焦和色散分离的彩色共聚焦系统。实验结果表明,采用不同参数物镜时,可实现对量程和分辨率的调制;其中,当采用10×(NA=0.3)物镜时,可获得轴向225μm的线性色散,此时测量系统的轴向测量精度优于0.2μm。 展开更多
关键词 彩色共聚焦测量 光学表面形貌检测 测量范围调制 测量精度调制
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Examination and Research of the Surface Topography of Ultrasonic Vibration Honing Nd-Fe-B
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作者 祝锡晶 陆志猛 +1 位作者 王建青 成全 《Journal of Measurement Science and Instrumentation》 CAS 2010年第2期201-204,共4页
The mechanism of ultrasonic vibration honing Nd-Fe-B has been briefly elaborated after the introduction of the strategic significance of processing Nd-Fe-B. Based on the formation principle of Scanning Electrtmic Micr... The mechanism of ultrasonic vibration honing Nd-Fe-B has been briefly elaborated after the introduction of the strategic significance of processing Nd-Fe-B. Based on the formation principle of Scanning Electrtmic Microscope (SEM), and at the examination with the aid of SEM to the ultrasonic vibration honing Nd-Fe-B material's superficial microscopic topography, the paper discusses the new processing nechanism according to the SEM examination picture. The research indicates that as a result of supersonic high frequency vibration, the path of the abrasion extends at the same time, and the supersonic cavitation effect forms the intense shock-wave, knpacting Nd-Fe-B material's intemal surface, providing the supersonic energy for the superticial abrasive dust's dimination, which directly explain that the honing processing efficiency is enhanced, and the processing surface roughness is high. 展开更多
关键词 SEM ultrasonic processing HONING Nd- Fe- B ultra- sonic cavitation
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基于低速面阵CCD的正弦相位调制干涉测量 被引量:1
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作者 何国田 王向朝 唐锋 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期265-271,共7页
正弦相位调制(SPM)干涉测量技术用于表面形貌测量时,需要帧速高于300frame/s的图像传感器,同时要求调制信号频率与图像传感器帧速成确定的整数倍关系。提出一种基于低速CCD(30frame/s)的帧速可调的高速图像传感技术,通过控制... 正弦相位调制(SPM)干涉测量技术用于表面形貌测量时,需要帧速高于300frame/s的图像传感器,同时要求调制信号频率与图像传感器帧速成确定的整数倍关系。提出一种基于低速CCD(30frame/s)的帧速可调的高速图像传感技术,通过控制每帧像素总数提高CCD帧速,研制出一种高帧速图像传感器,帧速可达300~1600frame/s,且每帧大小连续可调。将该CCD传感器用于正弦相位调制干涉泰曼一格林干涉仪,测量镀膜玻璃板表面形貌,当CCD图像传感器的帧速与调制信号频率呈16,8,4倍的关系时,得到玻璃板表面形貌的轮廓平均算术偏差Ra小于1.8nm,重复精度优于3nm。 展开更多
关键词 测量 干涉 正弦相位调制 低速CCD表面形貌检测
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