本文以三片式
透鏡為例介紹了如何進(jìn)行公差分析,包括如何進(jìn)行 TOL、BTOL 以及蒙特卡洛分析。如需了解更多信息,請(qǐng)查閱幫助手冊(cè)。
p=mCK@ Wx']tFn" 簡(jiǎn)介
NB!'u)
lFD Rye~w6 公差分析是面向制造和裝配的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。本文簡(jiǎn)單地介紹了公差分析的基本流程,目的是為了讓初學(xué)者對(duì)公差分析有一定的了解。幫助手冊(cè)中也有針對(duì)特殊應(yīng)用的公差分析的文章。
rL!_&| UX-_{I
QW 使用 SYNOPSYS 進(jìn)行公差處理
[*Aqy76Qa 4Vb}i[</ 計(jì)算制造公差很重要,但這常常被忽視。SYNOPSYS 為此提供了四大特性,對(duì)于大多數(shù)
鏡頭來(lái)說(shuō),這項(xiàng)工作實(shí)際上比
光學(xué)設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單。SYNOPSYS 公差分析中,TOL 和 BTOL 都是逆靈敏度分析。TOL 可以選擇需要分析哪些面,這些面的公差因素(曲率半徑、偏心、傾斜、厚度等),公差因素的的范圍上下限,以及目標(biāo)的極值,例如光斑最大值,MTF 降低到最小的值。BTOL 也是逆靈敏度分析,可以選擇反極值或反增量。會(huì)分析所有干擾的因素。如果不設(shè)置干擾因數(shù),公差因素的干擾因數(shù),就會(huì)采用
軟件默認(rèn)的
參數(shù);如果設(shè)置參數(shù),軟件就會(huì)采用用戶(hù)給定的參數(shù)。同時(shí),軟件會(huì)給出2份公差結(jié)果。一份是滿(mǎn)足結(jié)果,單一因素的范圍。另外一份是,所有參數(shù)都正態(tài)分布,每個(gè)因素的滿(mǎn)足結(jié)果。蒙特卡羅分析,可以幫助我們看到最終結(jié)果的分布。敏感度
優(yōu)化,可以幫助我們降低公差敏感度。楔形誤差,可以給我們提供組裝的裝配角。本文簡(jiǎn)單介紹了 TOL、BTOL 以及蒙特卡洛分析,并進(jìn)行了舉例說(shuō)明。
cuV8#:
i lRa
3v Ng TOL 公差
'[M^f+H| okK/i TOL 可以調(diào)整你所給定的公差(每次調(diào)整一個(gè)公差),使得公差變化范圍,能夠滿(mǎn)足你的最低光學(xué)規(guī)格(每次指定一個(gè)光學(xué)規(guī)格)。在公差運(yùn)行過(guò)程中,可以調(diào)整厚度或空氣間隙,也可以使用近軸拾取和求解來(lái)保持焦點(diǎn)等。下面展示一個(gè)使用 TOL 進(jìn)行公差分析的例子,讓我們?cè)谙旅娴娜酵哥R中運(yùn)行 TOL,打開(kāi)鏡頭文件 TOL TOLERANCE.RLE,如下所示。
q 2_N90u O X5Co<u
ex@,F,u>o .pB8=_e: 打開(kāi)宏文件 TOL OPT.MAC,在宏文件的下圖所示位置中,加入指令 M 0 .1 A 3 YC 1 1 0 0 7。YC 是對(duì)應(yīng)視場(chǎng)點(diǎn)相對(duì)于主
光線(xiàn)的差值,就是光線(xiàn)扇形圖上的點(diǎn)大小值,該指令就是把 Hy=1,Px=1 處所對(duì)應(yīng)的光線(xiàn)扇形圖上的點(diǎn),優(yōu)化為 0。
8osS OOzM U- *8%>Qp
"2#-xOCO oUKBb&&O
BST7y4R)BS !yV,|)y5F 運(yùn)行優(yōu)化宏后,在命令窗口輸入 FINAL,可以查看所有參數(shù)對(duì)評(píng)價(jià)函數(shù)的貢獻(xiàn),在命令窗口底部可以看出優(yōu)化后 Hy=1,Px=1 處,光線(xiàn)扇形圖上該點(diǎn)的值為 0.0060。
sT[av r{/ G\
}ZM*[j 'Ec:l(2Ec 打開(kāi)宏文件 TOL OPT2.MAC,如下所示:
7T|J[WO 0]h8)EW
</+%R"` M3jv aI PANT...END 指令里面可以自由選擇需要分析的公差項(xiàng),此處分析了曲率半徑,厚度,偏心,傾斜。選定了分析項(xiàng)后會(huì)分析輸入的表面分析,沒(méi)有選擇就不分析。也可以給定公差范圍。比如, VY 1 YDC 2 就采用系統(tǒng)給的默認(rèn)公差范圍。指令 VY 1 YDC 2 0.005 0 就是采用我們給定的偏心 0 到 0.005。AANT 中的指令 M 0 .1 A 3 YC 1 1 0 0 7 就是把光扇圖上的點(diǎn)目標(biāo)定為 0,TOL 指令設(shè)置像差的最大允許值為 0.007。運(yùn)行宏文件就可以在命令窗口中查看 TOL 公差分析的結(jié)果,在命令窗口的最上面顯示的是公差分析的 厚度\ 偏心\ 傾斜的公差范圍,最下面顯示的是顯示了 Hy=1 Px=1 光線(xiàn)點(diǎn)小于 0.007(原本數(shù)據(jù)為 0.0060),對(duì)應(yīng)的厚度 \偏心 \傾斜的公差應(yīng)該的范圍。
YvxMA#