一种高陡度光学镜面误差抛光修正加工方法技术

技术编号:24696535 阅读:65 留言:0更新日期:2020-06-30 22:08
本发明专利技术公开了一种高陡度光学镜面误差抛光修正加工方法,以CCOS成型原理为基础,将高陡度非球面投影到其最接近平面内,对倾斜去除函数变换处理后得到任意加工位置处的去除函数,然后在高陡度非球面的最接近平面内,将高陡度的修型过程用矩阵乘法模型描述,最后利用解卷积算法,计算出驻留时间后利用速度方式实现加工。本发明专利技术考虑磨盘轴向与接触点处工件法向之间夹角变化对去除函数的影响,引入变去除函数的概念,将去除函数和待加工面型投影到待加工面型的最接近平面内,据此建立全局变去除函数的矩阵成型模型,利用驻留时间解算算法求解驻留时间,并以变速度模式实现计算驻留时间,从而实现高陡度非球面的高精度抛光加工。

A method of polishing correction for high steepness optical mirror

【技术实现步骤摘要】
一种高陡度光学镜面误差抛光修正加工方法
本专利技术涉及一种高陡度光学镜面误差修正技术,特别环带拼接进行精密高效加工,属于光学元件加工领域。
技术介绍
为了适应空间光学技术的发展和满足高成像质量的需要,现代空间相机的像质通常接近于衍射极限,要求光学镜面的加工精度从原来的λ/30RMS提高到λ/50RMS(λ=632.8nm);随着光学系统分辨率等性能指标的提升,非球面成为光学系统镜面的主要形式。相比于传统的球面镜,非球面加工不能采用传统的单轴研抛工艺方法,计算机控制表面成型技术(CCOS,ComputerControlledOpticalSurfacing)正成为非球面加工的主要技术手段。1972年,W.J.Rupp首先提出计算机表面成形技术,Jones在此数学模型的基础上提出了一种卷积迭代计算小工具驻留时间的模型,计算过程中假定去除函数保持全局不变,这一基于线性算子的成形理论模型至今一直是CCOS技术最重要的理论依据,光学制造由手工不可控加工进入确定性可控加工阶段。但是线性成形理论在非球面等复杂曲面的加工中局限性越来越明显,抛光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高陡度光学镜面误差抛光修正加工方法,其特征在于,以CCOS成型原理为基础,将高陡度非球面投影到其最接近平面内,对倾斜去除函数变换处理后得到任意加工位置处的去除函数,然后在高陡度非球面的最接近平面内,将高陡度的修型过程用矩阵乘法模型描述,最后利用解卷积算法,计算出驻留时间后利用速度方式实现加工。/n

【技术特征摘要】
1.一种高陡度光学镜面误差抛光修正加工方法,其特征在于,以CCOS成型原理为基础,将高陡度非球面投影到其最接近平面内,对倾斜去除函数变换处理后得到任意加工位置处的去除函数,然后在高陡度非球面的最接近平面内,将高陡度的修型过程用矩阵乘法模型描述,最后利用解卷积算法,计算出驻留时间后利用速度方式实现加工。


2.根据权利要求1所述的一种高陡度光学镜面误差抛光修正加工方法,其特征在于,包括:
步骤1:获取倾斜角度去除函数实验样本;设小磨头弹性支撑元件的轴线与镜面法线的夹角为α,进行倾斜角度去除函数实验,获取该倾斜角α下的去除函数Rα(x,y),实验获得系列倾斜角度下的去除函数后,利用插值计算方法得到任意倾斜角度下的去除函数;
步骤2:求解任意加工位置处去除函数;
步骤3:获取面形误差函数;通过干涉仪测量待加工元件全口径内的面形误差数据,并进行消除趋势、定心、边缘确定以及偏置处理,得到待加工元件在最接近平面坐标系T-xyz中的面形误差测量数据,记为E(x,y);
步骤4:成型控制模型;在高陡度镜面最接近平面坐标系T-xyz中,在最接近平面内进行栅格式网格划分,基于CCOS成型原理,建立高陡度镜面加工时可变去除函数下的面型成型控制矩阵模型,加工时小磨头的支撑轴向与坐标系T-xyz的z轴平行;
步骤5:驻留时间解算;根据步骤4中建立的矩阵模型,获得加工所需的驻留时间向量T;
步骤6:修形加工;加工时小磨头的支撑轴向与坐标系T-xyz的z轴平行,根据步骤4中的路径网格规划,沿着Y向进行间隔进给运动,沿着X向进行连续运动,任意驻留点lj(xj,yj)处的连续运动速度Vj=S/tj;
步骤7:重复以上的加工步骤3~6,直至镜面面形质量满足相关精度要求,结束加工。


3....

【专利技术属性】
技术研发人员:焦长君舒勇张真高飞海陈永超王波宫萌
申请(专利权)人:中科院南京天文仪器有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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