斜轴非球面镜面加工系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种斜轴非球面镜面加工方法，该方法包括如下步骤：根据需求设计出工件的加工轨迹曲线；设置刀具半径及刀具加工参数；根据所设计的工件的加工轨迹曲线计算斜轴加工的刀具轨迹坐标；根据所述的刀具轨迹坐标生成相应的加工代码；及执行所述的加工代码，显示刀具斜轴加工轨迹，依此刀具斜轴加工轨迹可对工件进行斜轴非球面镜面加工。本发明专利技术还提供一种斜轴非球面镜面加工系统。利用本发明专利技术可自动控制精密加工设备的刀具对小型工件进行斜轴非球面镜面精密加工。

Oblique axis aspheric mirror surface processing system and method

The invention provides an oblique axis aspherical mirror processing method, the method comprises the following steps: designed according to the requirements of the processing trajectory curve of the workpiece; set the cutting parameters and tool radius; according to the design of the workpiece machining trajectory curve calculation of oblique axis machining tool track coordinates; according to the coordinates of tool path generation the corresponding processing code; and executing the processing code, display tool oblique axis machining trajectory, this tool can be inclined oblique axis machining axis aspherical mirror machining the workpiece. The invention also provides a oblique axis aspheric mirror surface processing system. The method can automatically control the cutter of the precision machining equipment and carry out the precise processing of the oblique aspheric surface mirror of the small workpiece.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种超精密加工系统及方法，特别涉及一种
技术介绍
随着科技的进步，超精密加工仪器亦不断创新。工厂虽已经有了精密及自动化机械，也 需要相对应的加工仪器以及正确的加工技术，高精度的产品制造才能达成。非球面光学零件是一种非常重要的光学零件，常用的有抛物面镜、双曲面镜、椭球面镜 等。非球面光学零件可以获得球面光学零件无可比拟的良好的成像质量，在光学系统中能够 很好的矫正多种像差，改善成像质量，提高系统鉴别能力，它能以一个或几个非球面零件代 替多个球面零件，从而简化仪器结构，降低成本并有效的减轻仪器重量。近些年来，出现了许多种新的非球面超精密加工技术，主要有计算机数控单点金刚石 车削技术、计算机数控磨削技术、计算机数控离子束成形技术、计算机数控超精密抛光技术 和非球面复印技术等，这些加工方法，基本上解决了各种非球面镜加工中所存在的问题。前 四种方法运用了数控技术，均具有加工精度较高，效率高等特点，适于批量生产。目前，超精密加工是指加工精度为1 0. 1 ym，表面粗糙度为RaO. 1 0. 01 ym的加工技术 ，但这个界限是随着加工技术的进步不断变化的，今天的超精密加工可能就是明天的一般加 工。超精密加工所要解决的问题， 一是加工精度，包括形位公差、尺寸精度及表面状况，有 时有无表面缺陷也是这一问题的核心；二是加工效率，有些加工可以取得较好的加工精度， 却难以取得高的加工效率。超精密加工应该包括微细加工和超微细加工、光整加工等加工技 术。超精密加工的加工方法可分为直轴加工及斜轴加工，直轴加工是指刀具的主轴与工件水 平面垂直，斜轴加工是指刀具的主轴倾斜于工件工件水平面。然而，传统的超精密加工人为参与过多，导致加工出来的模具精度不高且加工效率低。 而且，由于工艺的限制，直轴加工只适用于加工较大的工件。因此，有必要提供一种，其可自动控制精密加工设备的 刀具对小型工件进行斜轴非球面镜面精密加工，提高加工工件的精度性
技术实现思路
鉴于以上内容，有必要提供一种斜轴非球面镜面加工系统，其可自动控制精密加工设备 的刀具对小型工件进行斜轴非球面镜面精密加工，提高加工工件的精度性。此外，还有必要提供一种斜轴非球面镜面加工方法，其可自动控制精密加工设备的刀具 对小型工件进行斜轴非球面镜面精密加工，提高加工工件的精度性。一种斜轴非球面镜面加工系统，其可控制精密加工设备的刀具对工件进行斜轴加工，该 系统包括加工轨迹设计模块，用于根据需求设计出工件的加工轨迹曲线；加工参数设置模 块，用于设置刀具半径及刀具加工参数；加工轨迹计算模块，用于根据所设计的工件的加工 轨迹曲线计算斜轴加工的刀具轨迹坐标；加工代码生成模块，用于根据所述的刀具轨迹坐标 生成相应的加工代码；及加工轨迹显示模块，用于执行所述的加工代码，显示刀具斜轴加工 轨迹，依此刀具斜轴加工轨迹可对工件进行斜轴非球面镜面加工。一种斜轴非球面镜面加工方法，其可控制精密加工设备的刀具对工件进行斜轴加工，该 方法包括如下步骤根据需求设计出工件的加工轨迹曲线；设置刀具半径及刀具加工参数； 根据所设计的工件的加工轨迹曲线计算斜轴加工的刀具轨迹坐标；根据所述的刀具轨迹坐标 生成相应的加工代码；及执行所述的加工代码，显示刀具斜轴加工轨迹，依此刀具斜轴加工 轨迹可对工件进行斜轴非球面镜面加工。相较于现有技术，所述的其可自动控制精密加工设备的 刀具对小型工件进行斜轴非球面镜面精密加工，提高加工工件的精度性。附图说明图1是本专利技术斜轴非球面镜面加工系统Y-Z平面刀具加工示意图。 图2是本专利技术斜轴非球面镜面加工系统X-Z平面刀具加工示意图。 图3是本专利技术斜轴非球面镜面加工系统功能模块图。 图4是本专利技术斜轴非球面镜面加工方法的较佳实施例的流程图。 具体实施例方式如图l， 2所示，分别是本专利技术斜轴非球面镜面加工系统Y-Z平面刀具加工示意图及X-Z平 面刀具加工示意图。该斜轴非球面镜面加工系统运行于精密加工设备的计算机控制系统上或 相应的数字控制设备上，用于控制精密加工设备的刀具2的加工轨迹，以达到进一步对工件 l进行斜轴非球面镜面加工的目的。所述的工件l可以是超硬合金材料的金属工件，所述刀具 2是一种精密加工设备中对工件1进行超精密加工的钻石砂轮刀具。如图所示，DE为工件1的 中轴线，PQ为刀具2的中轴线，G点为刀具加工过程中刀具2与工件l的切点，0点为刀具加工 部分的中心点，OG为刀具加工半径，线段GT垂直于该G点处加工曲面的切线。在刀具斜轴非5球面镜面加工过程中，所述的工件1以其中轴线DE为轴进行转动，所述的刀具2以其中轴线PQ 为轴转动进而对工件l进行精密加工，同时该刀具2须与工件1在Y-Z轴方向上有一倾斜角，也 即所述的线段GT与刀具2的中轴线PQ即不平行也不垂直，以实现斜轴加工。如图3所示，是本专利技术斜轴非球面镜面加工系统功能模块图。该斜轴非球面镜面加工系 统10主要包括加工轨迹设计模块11，加工参数设置模块12，曲线加圆处理模块13，补偿加工 模块14，加工轨迹计算模块15，加工代码生成模块16及加工轨迹显示模块17。所述的加工轨迹设计模块ll用于根据需求设计出待加工工件l的加工轨迹曲线。在本实 施例中，所述待加工工件1的加工轨迹曲线在XZ轴坐标上可用公式表示为其中，R、 K、 Ai为非球面形状定义参数，用于控制及调整待加工的工件l加工轨迹曲线所述的加工参数设置模块12用于设置刀具半径及刀具加工参数。所述的刀具加工参数包 括刀具运行速度，切割深度，切割速度等。所述的曲线加圆处理模块13用于判断是否需要对待加工工件1的加工轨迹曲线进行加圆 处理，及用于当需要进行加圆处理时，对待加工工件l的加工轨迹曲线进行加圆处理。所述的补偿加工模块14用于判断是否需要补偿加工，及当需要补偿加工时，导入补偿加 工数据对所设计的待加工工件l的加工轨迹曲线进行补偿处理。所述的加工轨迹计算模块15用于根据加工轨迹设计模块11所设计的待加工工件1的加工 轨迹曲线计算斜轴加工的刀具轨迹坐标。所述的斜轴加工的刀具轨迹上每个点的坐标到该点 处刀具2与工件1的切点的距离都等于刀具加工半径0G。所述的加工代码生成模块16用于根据所述的斜轴加工的刀具轨迹坐标生成相应的加工代码。所述的加工轨迹显示模块17用于执行所述的加工代码，显示刀具斜轴加工轨迹，依此刀 具斜轴加工轨迹可对工件进行斜轴非球面镜面加工。如图4所示，是本专利技术斜轴非球面镜面加工方法的较佳实施例的流程图。首先，步骤 Sll，加工轨迹设计模块ll根据需求设计出待加工工件l的加工轨迹曲线。在本实施例中，所 述待加工工件1的加工轨迹曲线在XZ轴坐标上可用公式表示为<formula>formula see original document page 7</formula>其中，R、 K、 Ai为非球面形状定义参数，用于控制及调整待加工的工件l加工轨迹曲线步骤S12，加工参数设置模块12设置刀具半径及刀具加工参数。所述的刀具加工参数包 括刀具运行速度，切割深度，切割速度等。步骤S13，曲线加圆处理模块13判断是否需要对待加工工件1的加工轨迹曲线进行加圆处理。步骤S14，当需要进行加圆处理时，曲线加圆处理模块13对待加工工件1的加工轨迹曲线 进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种斜轴非球面镜面加工系统，其可控制精密加工设备的刀具对工件进行斜轴加工，其特征在于，该系统包括：　加工轨迹设计模块，用于根据需求设计出工件的加工轨迹曲线；　加工参数设置模块，用于设置刀具半径及刀具加工参数；　加工轨迹计算模块，用于根据所设计的工件的加工轨迹曲线计算斜轴加工的刀具轨迹坐标；　加工代码生成模块，用于根据所述的刀具轨迹坐标生成相应的加工代码；及　加工轨迹显示模块，用于执行所述的加工代码，显示刀具斜轴加工轨迹，依此刀具斜轴加工轨迹可对工件进行斜轴非球面镜面加工。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李军旗，欧阳渺安，刘庆，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]