Identification of mid-spatial frequency error on the optotech MCG 100 when grinding optical elements
Title Alternative:Identifikace středních prostorových frekvencí při obráběcím procesu na optotech MCG 100
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Date
2018
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Technická univerzita v Liberci, Česká republika
Abstract
Střední prostorové frekvence, povrchové vady vznikající při výrobě optických asférických ploch, mohou být velkým problémem např. ve vysoce výkonných optických systémech. Při výrobě asférických ploch na stroji Optotech MCG100 bylo proto provedeno měření vibrací v různých režimech chodu měřicím zařízením VibXpert II. Toto zařízení pomocí piezoelektrických snímačů zaznamenává zrychlení vibrací. Data z měření byla následně zpracována v softwaru Matlab. Cílem bylo identifikovat frekvence, které mohou nepříznivě ovlivňovat výrobu optických elementů a dále nastínit možné příčiny jejich vzniku. Bylo zjištěno, že ve sledovaném spektru 33 – 800 Hz se vyskytují výrazné frekvence z několika základních zdrojů. Jedná se o rotaci nástrojového vřetena, o rotaci nástroje, regulační smyčku pohybu os a samotný pohyb os.
Die mittlere räumliche Frequenz und Oberflächenschäden, welche bei der Produktion optischer asphärischer Flächen entstehen, können ein großes Problem z. B. bei hoch leistungsfähigen optischen Systemen darstellen. Bei der Produktion asphärischer Flächen auf der Maschine Optotech MCG100 wurde daher eine Messung der Vibrationen in verschiedenen Arbeitsabläufen mit Hilfe der Messeinrichtung VibXpert II durchgeführt. Diese Einrichtung zeichnet mit Hilfe piezoelektrischer Sensoren die Beschleunigung der Vibrationen auf. Die Messdaten wurden im Anschluss mit der Software Matlab verarbeitet. Ziel war die Identifizierung der Frequenzen, welche die Produktion optischer Elemente ungünstig beeinflussen und Hinweise auf weitere mögliche Ursachen von deren Entstehung geben können. Es wurde festgestellt, dass im beobachteten Spektrum 33 – 800 Hz deutliche Frequenzen aus mehreren Quellen auftreten. Es handelt sich um die Rotation der Instrumentenspindel, um die Rotation der Regulationsschleife der Achsenbewegung und die eigentliche Achsenbewegung.
The mid-spatial frequency errors, surface defects arising from the production of optical aspherical surfaces may be a major problem, for example in high-performance systems. At the production of aspherical surfaces on the Optotech MCG100, vibration measurements were performed in various operating modes. The measurement was done with VibXpert II. This device uses piezoelectric sensors to record vibration acceleration. The measurement data were then processed in Matlab software. The aim was to identify frequencies, which may have a negative influence on optical element manufacturing, and also to outline possible causes of their origin. In the observed spectrum (30-800 Hz), significant frequencies from several basic sources were found. This is the tool spindle rotation, tool rotation, the axes control loop, and the movement of the axes themselves.
Średnie częstotliwości przestrzenne, wady powierzchniowe powstające w procesie produkcji optycznych powierzchni asferycznych mogą stanowić duży problem w bardzo wydajnych systemach optycznych. Podczas produkcji powierzchni asferycznych na maszynie Optotech MCG100 wykonano więc pomiaru wibracji dla różnych trybów pracy urządzenia. Pomiary wykonano urządzeniem VibXpert II. Przy pomocy czujników piezoelektrycznych urządzenie to odnotowuje przyspieszenie wibracji. Następnie dane z pomiaru opracowano w oprogramowaniu Matlab. Celem było zidentyfikowanie częstotliwości, które mogą mieć niekorzystny wpływ na produkcję elementów optycznych oraz wskazanie możliwych przyczyn ich powstania. Stwierdzono, że w analizowanym spektrum 33—880 Hz występują wyraźne częstotliwości pochodzące z kilku źródeł podstawowych. To rotacja wrzeciona urządzenia, rotacja urządzenia, pętla regulacyjna ruchu oraz własny ruch osi.
Die mittlere räumliche Frequenz und Oberflächenschäden, welche bei der Produktion optischer asphärischer Flächen entstehen, können ein großes Problem z. B. bei hoch leistungsfähigen optischen Systemen darstellen. Bei der Produktion asphärischer Flächen auf der Maschine Optotech MCG100 wurde daher eine Messung der Vibrationen in verschiedenen Arbeitsabläufen mit Hilfe der Messeinrichtung VibXpert II durchgeführt. Diese Einrichtung zeichnet mit Hilfe piezoelektrischer Sensoren die Beschleunigung der Vibrationen auf. Die Messdaten wurden im Anschluss mit der Software Matlab verarbeitet. Ziel war die Identifizierung der Frequenzen, welche die Produktion optischer Elemente ungünstig beeinflussen und Hinweise auf weitere mögliche Ursachen von deren Entstehung geben können. Es wurde festgestellt, dass im beobachteten Spektrum 33 – 800 Hz deutliche Frequenzen aus mehreren Quellen auftreten. Es handelt sich um die Rotation der Instrumentenspindel, um die Rotation der Regulationsschleife der Achsenbewegung und die eigentliche Achsenbewegung.
The mid-spatial frequency errors, surface defects arising from the production of optical aspherical surfaces may be a major problem, for example in high-performance systems. At the production of aspherical surfaces on the Optotech MCG100, vibration measurements were performed in various operating modes. The measurement was done with VibXpert II. This device uses piezoelectric sensors to record vibration acceleration. The measurement data were then processed in Matlab software. The aim was to identify frequencies, which may have a negative influence on optical element manufacturing, and also to outline possible causes of their origin. In the observed spectrum (30-800 Hz), significant frequencies from several basic sources were found. This is the tool spindle rotation, tool rotation, the axes control loop, and the movement of the axes themselves.
Średnie częstotliwości przestrzenne, wady powierzchniowe powstające w procesie produkcji optycznych powierzchni asferycznych mogą stanowić duży problem w bardzo wydajnych systemach optycznych. Podczas produkcji powierzchni asferycznych na maszynie Optotech MCG100 wykonano więc pomiaru wibracji dla różnych trybów pracy urządzenia. Pomiary wykonano urządzeniem VibXpert II. Przy pomocy czujników piezoelektrycznych urządzenie to odnotowuje przyspieszenie wibracji. Następnie dane z pomiaru opracowano w oprogramowaniu Matlab. Celem było zidentyfikowanie częstotliwości, które mogą mieć niekorzystny wpływ na produkcję elementów optycznych oraz wskazanie możliwych przyczyn ich powstania. Stwierdzono, że w analizowanym spektrum 33—880 Hz występują wyraźne częstotliwości pochodzące z kilku źródeł podstawowych. To rotacja wrzeciona urządzenia, rotacja urządzenia, pętla regulacyjna ruchu oraz własny ruch osi.
Description
Subject(s)
vibration, middle, frequency, optical, aspheric, surface
Citation
ISSN
1803-9782