[发明专利]一种大口径平面反射镜加工与检测坐标系对准方法

说明书

本发明公开了一种大口径平面反射镜加工与检测坐标系对准方法，包括靶标设置步骤，测量各靶标对应的检测位置坐标步骤，测量各靶标对应的加工位置坐标步骤，检测位置坐标换算步骤，拟合步骤。通过在大口径平面反射镜镜面粘贴i个靶标，利用检测仪器测量各靶标对应的检测位置坐标，将大口径平面反射镜移至加工设备，利用加工测头测量各靶标的加工位置坐标，对靶标在加工坐标系内测量结果与其在检测坐标系内测量结果的关系进行数学换算，可以得出经过变换后的坐标结果，用数学方法拟合，求得加工坐标系与检测坐标系的变换关系，从而将面形检测结果换算到加工坐标系内，进行加工坐标系与检测坐标系对准，提高了生产效率，同时保障了产品质量。

技术领域

本发明涉及平面镜加工与检测坐标系对准方法，特别是涉及一种大口径平面反射镜加工与检测坐标系对准方法。

背景技术

随着科技的发展，大口径平面反射镜越来越多的应用于大口径光学系统中，如空间望远镜、车载光学系统、遥感卫星等。大口径平面反射镜的制造是通过加工与检测迭代收敛最终完成的，即是加工一轮再检测一轮、再加工再检测、反复迭代对比加工和检测数据直至反射镜检测结果符合验收指标。其加工由数控机床完成，检测则是根据大口径平面反射镜镜面精度的不同而使用不同的检测仪器，例如三坐标测量仪等。但由于反复迭代对比耗费时间，致使生产率低下，同时引入人为的不确定因素，难于保障产品质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有大口径平面反射镜的制造是通过加工与检测迭代收敛来最终完成的缺点，提供一种大口径平面反射镜加工与检测坐标系对准方法，包括如下步骤，

靶标设置步骤：在大口径平面反射镜镜面粘贴i个靶标，i为不为0的自然数；

测量各靶标对应的检测位置坐标步骤：利用检测仪器在检测坐标系内测量各靶标对应的检测位置坐标，同时对平面反射镜进行面形检测；

测量各靶标对应的加工位置坐标步骤：将大口径平面反射镜移至加工设备，利用加工测头在加工坐标系内测量各靶标在加工设备上的位置坐标；

求解加工坐标系与检测坐标系变换关系步骤，包括：

检测位置坐标换算步骤：靶标在加工坐标系内测量结果与其在检测坐标系内测量结果的关系用数学方法进行数学换算，经过此换算关系可以得出靶标在检测坐标系内的检测位置坐标经过齐次坐标变换后在加工坐标系内的坐标结果；拟合步骤：用数学方法拟合，求得加工坐标系与检测坐标系之间的变换关系，从而将面形检测结果换算到加工设备相应的加工坐标系内；

加工坐标系与检测坐标系对准步骤：完成加工坐标系与检测坐标系的对准，对平面反射镜完成后续精确加工。

具体地，所述靶标设置步骤中靶标设置原则为：所述靶标设置在平面反射镜的镜面上，设置个数根据所要检测的参数个数而定。

具体地，所述测量各靶标对应的检测位置坐标步骤中，

检测仪器为三坐标测量仪，所述靶标设置个数i为3个，在检测坐标系内用检测测头测量各靶标对应的检测位置坐标，各靶标测量结果记为(x_i，y_i)，i＝1，2，3，其中i为靶标编号；

所述测量各靶标对应的加工位置坐标步骤中，

将大口径平面反射镜移至加工设备，利用加工测头在加工坐标系内测量各靶标在加工设备上的位置坐标，测量结果记为(X_i，Y_i)，i＝1，2，3，其中i为靶标编号；

所述求解加工坐标系与检测坐标系变换关系步骤的检测位置坐标换算步骤中，