[发明专利]离轴非球面反射镜的砂轮原位自动整形铣磨加工方法

权利要求书

1.离轴非球面反射镜的砂轮原位自动整形铣磨加工方法，其特征在于，在具有超声波振动辅助加工功能的五轴联动机床上实现，该方法的条件和步骤如下：

步骤一、采用三维制图软件建立离轴非球面反射镜的CAD解析模型；

步骤二、根据工件表面的面形数据、弧面砂轮面形参数和加工路径，求解弧面砂轮轴线的当前空间位姿和Z轴当前跟随坐标，再通过加工驻留时间算法和加工路径规划计算弧面砂轮表面当前磨削点的加工驻留时间；

步骤三、将原位测量的工件表面的面形数据与从CAD解析模型中提取的点云数据进行比对，通过加工驻留时间人工智能分配法选取合适的加工路径；

步骤四、按照设定的弧面砂轮的摆动速度和范围，通过机床主轴带动弧面砂轮实现摆动加工，计算弧面砂轮表面当前磨削点变化引起的弧面砂轮Z轴当前跟随坐标在Z轴方向的变化量，并将该变化量反馈到上述的加工路径文件中；

步骤五、制作五轴联动机床的后置处理程序文件，并将其转化为五轴联动数控加工程序；

步骤六、将工件固定在五轴联动机床转台的中心处，其表面的几何中心与转台的旋转中心重合，按照五轴联动数控加工程序进行加工，同时采用超声波振动辅助弧面砂轮实现摆动铣磨加工，加工过程中随时调整工件表面磨削点处的法线与弧面砂轮的轴线之间的角度，并采用水基冷却液进行浇注式冷却。

2.根据权利要求1所述的铣磨加工方法，其特征在于，所述五轴联动机床采用德国德马吉公司生产的一种具有45度倾斜摆头的非正交机床。

3.根据权利要求1所述的铣磨加工方法，其特征在于，所述工件为预加工的离轴非球面反射镜，所述离轴非球面反射镜的材料为反应烧结碳化硅。

4.根据权利要求1所述的铣磨加工方法，其特征在于，所述弧面砂轮是通过将大直径盘状树脂结合剂砂轮的侧面整形成椭圆形或抛物线形弧面后得到的。

5.根据权利要求1所述的铣磨加工方法，其特征在于，步骤五中，所述后置处理程序文件的制作和五轴联动数控加工程序的生成是采用ICAM公司的后置处理软件ICAM-POST实现的。

6.根据权利要求1所述的铣磨加工方法，其特征在于，在进行步骤六之前，还包括以下步骤：采用数控模拟仿真软件VERICUT建立数控虚拟加工环境，对所编制的五轴联动数控加工程序进行虚拟加工仿真，实现过切和欠切检查，防止机床碰撞、超行程事故的发生。