一种矩形口径曲面面形误差补偿方法及系统技术方案

技术编号:43923163 阅读:37 留言:0更新日期:2025-01-03 13:27
本申请提供了一种矩形口径曲面面形误差补偿方法及系统,属于自由曲面光学元件超精密加工领域,方法包括:基于最佳移动路径,对工件表面进行加工,采集曲面面形上各个点的坐标和实际高度值,获取加工误差;利用泽尼克多项式对加工误差曲面进行单位方形的归一化后拟合预测误差曲面;对预测误差曲面取反修正加工过程中的最佳移动路径,对工件表面进行再加工,直至加工误差满足加工精度。本申请严格控制误差补偿的精度和范围,确保补偿后的曲面能够满足设计要求。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于自由曲面光学元件超精密加工领域,更具体地,涉及一种矩形口径曲面面形误差补偿方法及系统


技术介绍

1、自由曲面光学元件在光学系统中具有重要作用,其高曲面设计自由度可有效减少光学像差、色差的影响,提高成像质量,满足各种复杂的光学要求,广泛应用于光刻机、激光核聚变装置、空间望远镜和医疗设备等领域。高精度的自由曲面光学元件对光学系统的性能起着关键保障作用。然而,自由曲面加工过程中会受到诸多因素的影响,如加工设备定位与跟随误差、热变形、刀具磨损和材料不均匀性等,导致加工后的自由曲面存在面形误差,严重影响光学系统性能。因此,高精度的补偿方法是自由曲面面形误差加工收敛的关键技术。同时,在当前的许多光学元件中,如光学滤波器、激光谐振腔和分光镜等,大多采用矩形口径。然而,目前的补偿算法主要是针对圆形口径设计,应用于矩形口径可能会出现拟合精度不足、收敛效率低等问题,影响光学元件的性能和生产效率。因此,为了满足矩形口径光学自由曲面的需求,亟需开发一种更先进有效的面型误差补偿方法,以提高拟合精度和收敛效率,实现高效、精准的误差补偿,从而提高自由曲面光学元件的面形精度和本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种矩形口径曲面面形误差补偿方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的矩形口径曲面面形误差补偿方法,其特征在于,步骤S4具体包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的矩形口径曲面面形误差补偿方法,其特征在于,加工误差曲面坐标系的构建方法为保持矩形口径曲面的横纵坐标不变,以加工误差作为竖直坐标轴。

4.根据权利要求2所述的矩形口径曲面面形误差补偿方法,其特征在于,当预测误差不满足预设条件时,则增加泽尼克多项式的阶数,或者减小最小二乘法的步长。

5.根据权利要求2至4任一所述的矩形口径曲面面形误差补偿方法,其特征在于,当预测误...

【技术特征摘要】

1.一种矩形口径曲面面形误差补偿方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的矩形口径曲面面形误差补偿方法,其特征在于,步骤s4具体包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的矩形口径曲面面形误差补偿方法,其特征在于,加工误差曲面坐标系的构建方法为保持矩形口径曲面的横纵坐标不变,以加工误差作为竖直坐标轴。

4.根据权利要求2所述的矩形口径曲面面形误差补偿方法,其特征在于,当预测误差不满足预设条件时,则增加泽尼克多项式的阶数,或者减小最小二乘法的步长。

5.根据权利要求2至4任一所述的矩形口径曲面面形误差补偿方法,其特征在于,当预测误差曲面取反加入加工程序中时,调整刀具在各点位置的切削深度、速度和方向。

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【专利技术属性】
技术研发人员:张建国申博文许剑锋马善意肖峻峰
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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