计算机控制光学面形误差收敛加工方法、装置及介质制造方法及图纸

技术编号:29744600 阅读:37 留言:0更新日期:2021-08-20 20:57
本申请公开了一种计算机控制光学面形误差收敛加工方法、装置及计算机可读存储介质。方法包括根据光学表面的面形误差分布确定全口径加工轨迹、第一磨盘尺寸及相应去除函数,并计算第一加工轨迹和第一驻留时间;利用第一磨盘基于第一加工轨迹对待加工光学表面的镜面内部安全区域进行第一驻留时间的光学加工,得到初加工光学表面;若初加工光学表面的面形精度不符合预设精度要求,则基于初加工光学表面的面形误差分布确定小于第一磨盘尺寸的第二磨盘尺寸及相应去除函数,并计算第二加工轨迹和第二驻留时间,利用第二磨盘基于第二加工轨迹对待加工光学表面的镜面边缘安全区域进行第二驻留时间的光学加工,从而有效提高光学表面加工效率和加工精度。

【技术实现步骤摘要】
计算机控制光学面形误差收敛加工方法、装置及介质
本申请涉及光学加工
,特别是涉及一种计算机控制光学面形误差收敛加工方法、装置及计算机可读存储介质。
技术介绍
由于非球面及自由曲面等复杂曲面光学元件能够校正像差、增大视场、提升像质、减少系统光学元件数量,从而可有效地减少重量,降低成本,因此非球面及自由曲面等复杂光学元件在现代天文观测和对地观测等大口径光学系统中得到了广泛的应用。但是现代光学系统对非球面元件的面形精度及表面质量等要求也更为严格。计算机控制光学表面成形技术(Computercontrolledopticalsurfacing,CCOS)为目前广泛使用的一种光学表面高精度加工技术,也是一种典型的子孔径加工技术。常用的计算机控制光学表面成形技术中,一般使用抛光革或沥青等材料制造的磨盘作为研磨抛光工具,一般称为小磨头。计算机控制光学表面成形技术的另一种常用的研磨抛光工具,是为了保证磨盘和光学表面吻合而制造的应力盘。以小磨头和应力盘等为代表的计算机控制光学表面成形技术的加工工具,加工轨迹规划时都无法达到光学表面边缘,更不能规划到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计算机控制光学面形误差收敛加工方法,其特征在于,包括:/n根据待加工光学表面的面形误差分布确定全口径加工轨迹、第一磨盘尺寸及相应的第一去除函数,并计算得到第一加工轨迹和第一驻留时间;/n发送利用所述第一磨盘基于所述第一加工轨迹对所述待加工光学表面的镜面内部安全区域进行所述第一驻留时间的光学加工的指令,以得到初加工光学表面;/n若所述初加工光学表面的面形精度不符合预设精度要求,则基于所述初加工光学表面的面形误差分布确定第二磨盘尺寸及相应的第二去除函数,并计算得到第二加工轨迹和第二驻留时间;所述第二磨盘尺寸小于所述第一磨盘尺寸;/n发送利用所述第二磨盘基于所述第二加工轨迹对所述待加工光学表...

【技术特征摘要】
1.一种计算机控制光学面形误差收敛加工方法,其特征在于,包括:
根据待加工光学表面的面形误差分布确定全口径加工轨迹、第一磨盘尺寸及相应的第一去除函数,并计算得到第一加工轨迹和第一驻留时间;
发送利用所述第一磨盘基于所述第一加工轨迹对所述待加工光学表面的镜面内部安全区域进行所述第一驻留时间的光学加工的指令,以得到初加工光学表面;
若所述初加工光学表面的面形精度不符合预设精度要求,则基于所述初加工光学表面的面形误差分布确定第二磨盘尺寸及相应的第二去除函数,并计算得到第二加工轨迹和第二驻留时间;所述第二磨盘尺寸小于所述第一磨盘尺寸;
发送利用所述第二磨盘基于所述第二加工轨迹对所述待加工光学表面的镜面边缘安全区域进行所述第二驻留时间的光学加工的指令;
其中,所述全口径轨迹包括镜面区域和镜外区域,所述镜外区域的面积不小于所述第一去除函数尺寸值的一半;所述第一加工轨迹用于实际加工所述镜面内部安全区域的轨迹,所述第一驻留时间为利用驻留时间卷积模型并基于所述实际加工轨迹计算得到;所述第二加工轨迹用于加工所述镜面边缘安全区域的轨迹。


2.根据权利要求1所述的计算机控制光学面形误差收敛加工方法,其特征在于,所述计算得到第二加工轨迹和第二驻留时间包括:
基于所述初加工光学表面的面形误差分布和所述第一磨盘尺寸确定对所述镜面边缘安全区域进行光学加工的初始加工轨迹;所述初始加工轨迹包括镜面内部轨迹和镜面外部轨迹,且所述镜面外部轨迹的尺寸不小于所述第二磨盘尺寸;
基于所述初始加工轨迹和所述第二去除函数,利用所述驻留时间卷积模型计算得到第二初始驻留时间;
裁剪所述初始加工轨迹,得到用于加工所述镜面边缘安全区域的第二加工轨迹;
根据所述第二加工轨迹裁剪所述第二初始驻留时间,得到加工所述镜面边缘安全区域的第二驻留时间。


3.根据权利要求2所述的计算机控制光学面形误差收敛加工方法,其特征在于,所述计算得到第一加工轨迹和第一驻留时间包括:
基于所述全口径轨迹和所述第一去除函数,利用所述驻留时间卷积模型计算得到第一初始驻留时间;
裁剪所述全口径轨迹,得到用于加工所述镜面内部安全区域的第一加工轨迹;
根据所述第一加工轨迹裁剪所述第一初始驻留时间,得到加工所述镜面内部安全区域的第一驻留时间。


4.根据权利要求1所述的计算机控制光学面形误差收敛加工方法,其特征在于,所述计算得到第二加工轨迹和第二驻留时间包括:
基于所述初加工光学表面的面形误差分布确定使所述第二磨盘在所述边缘安全区域进行光学加工不翻盘的第二加工轨迹;
利用虚拟加工仿真模型计算所述边缘安全区域的第二驻留时间。


5.根据权利要求1至4任意一项所述的计算机控制光学面形误差收敛加工方法,其特征在于,所述发送利用所述第二磨盘基于所述第二加工轨迹对所述待加工光学表面的镜面边缘安全区域进行所述第二驻留时间的光学加工的指令之后,还包括:
若加工后的光学表面的面形精度不符合预设精度要求,判断影响面形精度的加工区域为所述镜面内部安全区域还是所述镜面边缘安全区域;
若为所述镜面内部安全区域,则重复利用所述第一磨盘对所述待加工光学表面进行光学加工直至加工后的光学表面符合面形精度要求;
若为所述镜面边缘安全区域,则重复利用所述第二磨盘对所述待加工光学表面进行光学加工直...

【专利技术属性】
技术研发人员:李龙响薛栋林张学军
申请(专利权)人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
类型:发明
国别省市:吉林;22

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