[机械模具数控自动化专业毕业设计外文文献及翻译]【期刊】用常规铣床制造准光镜-中文翻译

用常规铣床制造准光镜 Daniel Boucher, Jean Burie, Robin Bocquet, and Weidong Chen 龚仁华译 摘 要 ：这里描述了一种加工镜子的改进方法，仔细的选择机器的参数和运行的表面参数可以生产出具有足够的 15 的精度。大量的焦距在 50 毫米到 900 毫米之间的球形 ,抛物线形及椭圆形镜子是使用这种方法加工的。埃里克森已经研究出来了怎么把焦距比提到最高的方法。而这些光学仪器 ,基本上是用于研制我们的远红外光谱仪。使用相当低的源动力就可以在这类仪器上完成最精确的光线设计。整个系统将被描述成为一个独立的部分，人们将看到 ,光束传播时的功率损耗已经达到非常低的绝对水平 ,基本上不会超过 1 - 2%。 关键词 ：铣床：离轴角 1.介绍 在亚毫米波或者是远红外领域，光线的传递比光线的反射的损耗要高出很多。主要是由于传播的介质材料具有较高的吸收作用和制造增透层要求较高。从高斯光束转换方面来说，使用金属反射镜通常是一个很好的解决办法。反射聚焦镜在大功率处理的能力和宽频带操作上有额外的优势。 N.R埃里克森在若干年前提出了一个很科学解决方法，他只用一台传统铣床来加工离轴镜。这种方法已经被许多工人在远红外领域中使用，至今仍然很受欢迎。它使光学器件的生产成本适中 ,而且不影响铣削过程中相关步骤中固有的数值。在本文中 ,我们应用抛物线原理和椭圆球面镜检查的细节对原来 N.R埃里克森的方法提出了一些调整和改进。通过仔细估算误差函数再加以修改得到的结果表明：大尺寸衍射限制的镜子 (即焦距比小的镜子 )可以比原来工作预期的更容易制造。 2.完成圆锥曲线 使用 N.R埃里克森的方法 ,确定圆锥曲线铣床的制造的表达式： r (z)=(ztan +S) +R -(z/cos ) d ( 222121 ) 下图表示铣床的配置。铣头与常规垂直轴的夹角为（ 90） 。回转台的轴线被称为 Z 轴，在 Z=0 的平面上，平面上测得的 S 长度就是刀具和回转台轴线的距离。 d 的长度就是在垂直面上铣削轴线与回转台手臂的轴线之间的距离， R 表示刀1 具切削轨道的半径。在任何情况下焦点都位于 Z 轴上的 Z=0 点。 图：铣床机构原理图 方程 (1)得到的是双重值 ,但我们可以看到下面只有“ -d” 对应一个真正的圆锥形函数。 z 级数展开大概为零，那么我们要解决的问就是： r (z)=S +(R-d) +(2Stane)z+(d/Rcos e)-lz +(d/4 R cos )z +(d/8 222 2234R cos )z + .+ e 1n2k (Rcose) z ( 2 ) 56 16/25)1(kk其中 e =d/(Rcos )， K=1,2,3.n 22下面这个函数可以与在（ 2）表达式中圆锥函数的一般表达式相比较： r (z)=e h +(2e h)z+(e -1)z ( 2223 ) 这个表达式用来证实前面提到由 N.R埃里克森得出的关于 d 的表达式的观点。 在 (3)中， e 就是所谓偏心距参数 ,它的作用为： e=1 的时候是抛物线 光轴侧视视图旋转台手臂刀具 部分切削旋转台轴线光轴投影俯视图2 e1 的时候是双曲线 h 确定圆锥曲线准线的位置。 式中清楚地表明一个旋转曲面可以被分为一个确定的数和发散函数高次项的总和 E。即： E= （ 2n4 ） 其中 En=e 1n2n ( Rcos ) z 216/25)1(2nn2误差函数的收敛性就可以很容易地表示为 z D。 6 讨论 性能受到扭曲影响的离轴镜 (Ld)或者受到正交偏振影响的离轴镜 (Lc): 6 Ld= m tan ( /2)/8f 22Lc= m tan ( /2)/4f 其中 m 是镜面的光束半径 ,是镜子离轴角。考虑到镜子光圈和光线截断的影像 ,要得到耦合效率约 99%的一个基本高斯光束需要镜面的直径至少大于光束半径的三倍。我们接下来可以得到： Ld=tan ( /2)/128(f/D) 22Lc=tan ( /2)/64(f/D) 对于由 90的离轴面镜产生的基本高斯光束其离轴损失与焦距比的关系在下面的图 .IV 中表示。这些损失在 f / D3 的时候明显可以忽略不计。 损失 (%) f/D 图 .IV 镜子离轴损失和 f/ D 的变化关系 7.结论 这里描述了一种加工镜子的改进方法，仔细的选择机器的参数和运行的表面参数可以生产出具有足够的 15 的精度。大量的焦距在 50 毫米到 900 毫米之间的球形 ,抛物线形及椭圆形镜子是使用这种方法加工的。埃里克森已经研究出来了怎么把焦距比提到最高的方法。而这些光学仪器 ,基本上是用于研制我们的远红外光谱仪。使用相当低的源动力就可以在这类仪器完成最精确的光线设计。整个系统将被描述成7 为一个独立的部分，人们将看到 ,光束传播时的功率损耗已经达到非常低的绝对水平 ,基本上不会超过 1 - 2%。 8.参考文献 ： 1.N.R.ERICKSON, Off-axis mirror made using a conventional milling machine, Appl. Opt.,18,956-957,1979 2.G.GIRARD and A. LENTIN, Gomtrie/Mcanique, Hachette, 1964 3.P.F.GOLDSMITH,Quasi-optical techniques at millimeter and submillimeter wavelengths,Infrared and millimeter waves,6,ch.5,1982 4.J.RUZE, Antenna tolerance theory-A review,IEEE Prec.,54, 633-640,1966 5.J.A.MURPHY,Distortion of a simple Gaussian beam on reflection from off-axis ellipsoidal mirrors,Int.J.Infr