铣磨加工前离轴非球面反射镜镜面CAD模型的建立方法技术

技术编号:8563123 阅读:434 留言:0更新日期:2013-04-11 04:51
铣磨加工前离轴非球面反射镜镜面CAD模型的建立方法,属于光学加工技术领域,本发明专利技术为了解决现有技术无法精确建立离轴非球面反射镜镜面CAD模型的问题,步骤一、推导离轴非球面母镜的母线方程;步骤二、建立母线模型;步骤三、建立母镜模型;步骤四、截取离轴非球面反射镜镜面CAD模型;步骤五、检验模型精度;步骤六、根据获得的高精度离轴非球面反射镜镜面CAD模型,利用CAM技术生成加工代码,并输入到多轴机床对离轴非球面反射镜镜面进行铣磨加工,本发明专利技术通过解析表达式建立离轴非球面反射镜镜面CAD模型,就可以生成高质量的数控加工代码,用于离轴非球面反射镜镜面的铣磨加工。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种空间相机离轴非球面反射镜镜面CAD模型的建立方法,是高精度多轴铣削、磨削及慢刀伺服车削加工离轴非球面反射镜的一项重要基础工作,属于光学加工

技术介绍
环绕地球轨道运行的空间相机担负着对地侦察、深空探测和保卫国家安全的重任。早期的空间相机采用了同轴反射镜系统成像,例如著名的哈勃太空望远镜就采用该设计。为了提高相机分辨率并同时获得大的视场,近年来建造的空间相机多采用离轴三反系统(TMA, Three-Mirror-Anastigmat)。离轴三反系统的核心元件是三片离轴非球面反射镜。加工离轴非球面反射镜要经历四个主要的工艺过程毛坯制备、铣磨加工、精密研磨、精密抛光。本专利技术针对铣磨加工而提出。在铣磨加工阶段,通常是首先计算出离轴非球面的最接近球面半径,然后按照最接近球面进行加工。铣磨完成后,需要依靠长期的精密研磨工艺不断修正最接近球面与理论离轴非球面的误差量。这种方法虽然可行,但当镜面的非球面度较大时,最接近球面与设计镜面的偏差量很大,一般在数百个微米、甚至到毫米量级(PV值)。因此必须通过很长的研磨周期才能修正如此大的面形偏差量。如果要求按照非球面方程铣本文档来自技高网...

【技术保护点】
铣磨加工前离轴非球面反射镜镜面CAD模型的建立方法,其特征是,包括以下步骤:?步骤一、推导离轴非球面母镜的母线方程:??设光轴为z轴,以非球面母镜顶点为坐标原点,则非球面方程可表述为:?其中,r2=x2+y2,c为近轴曲率,c=1/R?,R为顶点曲率半径,k为二次曲面常数,k=?e?2?,e为二次曲面的偏心率,A至E为非球面变形系数,?经数学推导后,非球面母线方程表述为下面的多项式形式:?z(x)=A1x2+A2x4+A3x6+A4x8+A5x10+A6x12???????????????(2)?并且非球面方程(1)和非球面母线方程(2)的系数组存在如下确定关系:?;?步骤二、建立母线模型:打...

【技术特征摘要】
1.铣磨加工前离轴非球面反射镜镜面CAD模型的建立方法,其特征是,包括以下步骤 步骤一、推导离轴非球面母镜的母线方程 设光轴为z轴,以非球面母镜顶点为坐标原点,则非球面方程可表述为2.根据权利要求1所述的铣磨加工前离轴非球面反射镜镜面CAD模型的建立方法,其特征在于,还包括检验模...

【专利技术属性】
技术研发人员:张志宇郑立功
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:

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