[发明专利]一种多轴旋切扫描系统的使用方法

权利要求书

1.一种多轴旋切扫描系统的使用方法，其特征在于，多轴旋切扫描系统包括第一快反镜、第二快反镜、第三快反镜和F-theta透镜，光束依次经第一快反镜、第二快反镜传输至第三快反镜，所述第一快反镜和第二快反镜平行且间隔设置，且第一快反镜和第二快反镜镜像联动，所述第三快反镜对应F-theta透镜设置，保证经第三快反镜反射的光束能够入射至F-theta透镜，且第三快反镜与F-theta透镜的主面的距离等于F-theta透镜的焦距，光束经F-theta透镜透射聚焦至工作面；

所述多轴旋切扫描系统的使用方法，包括如下步骤：

步骤S100、根据旋切扫描方式，确定经F-theta透镜透射聚焦至工作面的光斑坐标，其中，x表示X轴上的位移量，y表示Y轴上的位移量、表示锥角在X轴上的分量，表示锥角在Y轴上的分量，所述锥角表示光束入射至工作面的入射角；

步骤S200、根据步骤S100确定的光斑坐标，确定第一快反镜、第二快反镜和第三快反镜的加载电压；

控制第一快反镜的偏摆角和第二快反镜的偏摆角，产生离轴量，且满足，离轴量与偏摆角满足，，D表示第一快反镜和第二快反镜的间距，控制第一快反镜沿X轴、Y轴方向的加载电压，光束产生指向偏移，且与成正比，满足，，k_x1、k_y1为第一快反镜线性响应系数，得到与加载电压之间成正比，满足；

在、已知的条件下，求得、；

根据，求得、，表示第二快反镜沿X轴方向的加载电压，表示第二快反镜沿Y轴方向的加载电压。

2.根据权利要求1所述的多轴旋切扫描系统的使用方法，其特征在于，步骤S100中，旋切扫描方式为螺旋等角速度扫描且螺距恒定，自外圈旋入中心时，；

自中心旋出外圈时，；

其中，x表示X轴上的位移量，y表示Y轴上的位移量,a表示圆外径，b表示圆内径，n表示螺间距，w表示角速度，t表示扫描时间。

3.根据权利要求1所述的多轴旋切扫描系统的使用方法，其特征在于，步骤S100中，旋切扫描方式为螺旋等角速度扫描且螺距变化，，自中心旋出外圈时，，；

自外圈旋入中心时，，；

其中，x表示X轴上的位移量，y表示Y轴上的位移量,a表示圆外径，b表示圆内径，n表示螺间距，w表示角速度，t表示扫描时间，n0表示最大螺距，dn表示每层螺距递减量。

4.根据权利要求1所述的多轴旋切扫描系统的使用方法，其特征在于，步骤S100中，旋切扫描方式为往返扫描时，，

，其中，x表示X轴上的位移量，y表示Y轴上的位移量，r表示加工圆半径，t表示扫描时间，表示分离变量，且其取值为[-π/2，π/2]。

5.根据权利要求1所述的多轴旋切扫描系统的使用方法，其特征在于，步骤S100中，旋切扫描方式为辐射扫描时，，，其中，x表示X轴上的位移量，y表示Y轴上的位移量,g表示椭圆长轴半径，h表示椭圆短轴半径，n表示辐射个数，t表示扫描时间。

6.根据权利要求2-5任一所述的多轴旋切扫描系统的使用方法，其特征在于，步骤S100中，锥角变化时，设定加工区域半径，锥角随着实际扫描位置半径r的增加而变化，控制第一快反镜和第二快反镜以改变实时的锥角θ，则，，其中，表示x的函数，表示y的函数，为预先设定的外圈对应锥角，根据锥角随着实际扫描位置半径r的变化关系设定和。

7.根据权利要求2-5任一所述的多轴旋切扫描系统的使用方法，其特征在于，步骤S100中，锥角恒定时，设定加工区域半径，锥角恒定为，实时的锥角为θ，则，表示x的函数，表示y的函数，根据锥角随着实际扫描位置半径r的变化关系设定和。

8.根据权利要求2-5任一所述的多轴旋切扫描系统的使用方法，其特征在于，步骤S200中，控制第三快反镜沿X轴、Y轴方向的加载电压，光束产生指向偏移，且与成正比，且满足，k_x3、k_y3为第三快反镜线性响应系数，光束在工作面的光斑坐标与指向偏移成正比，且满足，F表示F-theta透镜的焦距，则与成正比，满足；

在x、y已知的条件下，求得、。