[发明专利]光学元件的控时磨削加工方法、系统及介质

权利要求书

1.一种光学元件的控时磨削加工方法，其特征在于，应用于控时磨削加工装置，所述控时磨削加工装置包括固定底座、滑动箱体、卷带模块、测速模块、控时磨削加工头、气缸、放带模块、涂覆磨料带，所述滑动箱体滑动地设于固定底座上，气缸两端分别连接固定底座和滑动箱体，所述卷带模块、测速模块和放带模块均安装于滑动箱体内，所述涂覆磨料带一端安装于放带模块的卷盘上，经过控时磨削加工头、测速模块，另一端缠绕在卷带模块的卷盘上，所述控时磨削加工头滑动地设于滑动箱体上，并能够沿一维方向做振动运动，所述控时磨削加工头通过涂覆磨料带和工件或者样件接触，所述方法包括以下步骤：

1)测量得到工件的初始面形误差数据；

2)根据初始面形误差数据的幅频分析结果配置控时磨削加工装置中的控时磨削加工头，具体包括以下步骤：

2.1) 对初始面形误差数据进行傅里叶变换，得到面形误差频率与幅值之间的归一幅值谱；

2.2)若归一化幅值谱上低频率误差的幅值最大，则在控时磨削装置的控时磨削加工头上安装大尺寸接触轮，若归一化幅值谱上大幅值误差分量主要集中在中高频率段，则在控时磨削装置的控时磨削加工头上安装尺寸较小的接触轮；

3)根据工件的精度要求选择控时磨削加工参数；

4)在样件上使用所述控时磨削加工参数加工，将所述控时磨削加工头正交接触于样件的表面，并保持控时磨削加工装置的涂覆磨料带恒速更新，得到控时磨削去除函数；

5)提取控时磨削去除函数数据进行仿真加工，如果仿真加工达不到精度要求则返回步骤3），如果仿真加工精度达到要求则进入步骤6）；

6)使用控时磨削加工参数和仿真加工软件生成的数控代码，控制控时磨削加工装置对工件进行确定性修形抛光。

2.根据权利要求1所述的光学元件的控时磨削加工方法，其特征在于，步骤1）具体包括以下步骤：

1.1) 若使用接触式测量方法，则测量得到面形数据作为初始面形误差数据后直接进入步骤2）；若使用干涉测量方法，若工件表面粗糙度满足干涉测量要求，则测量得到面形数据作为初始面形误差数据后直接进入步骤2）；若工件表面粗糙度不满足干涉测量要求则进入步骤1.2)；

1.2) 对工件表面进行快速抛亮，使得工件表面粗糙度满足干涉测量要求，将测量得到面形数据作为初始面形误差数据。

3.根据权利要求1所述的光学元件的控时磨削加工方法，其特征在于，步骤3）具体包括以下步骤：根据加工要求先确定控时磨削加工参数中的磨料粒度和接触压力，在这两个参数的基础上适应性调整控时磨削加工参数中的振动频率和涂覆磨料带更新速度。

4.根据权利要求3所述的光学元件的控时磨削加工方法，其特征在于，步骤4）具体包括以下步骤：

分别控制控时磨削加工装置相对于样件保持位置不动，且控时磨削加工头正交接触于样件的表面指定位置，根据所述接触压力控制控时磨削加工头以恒定压强压在样件表面，根据所述振动频率保持控时磨削加工头振动，根据所述涂覆磨料带更新速度控制涂覆磨料带恒速更新，到达预设的停留时间后控制控时磨削加工头离开当前位置，检测样件上的材料去除斑点，获取去除函数分布矩阵。