[发明专利]离子束抛光工艺中坐标映射误差的修正方法

摘要

本发明公开了一种离子束抛光工艺中坐标映射误差的修正方法，该工艺巧妙地利用离子束抛光工艺中去除函数试验过程，在该过程中同时在光学镜面上不同的位置进行多个去除函数试验，之后找出这些去除函数中心在光学镜面上的精确位置，利用这些位置信息和试验中施加的控制位置信息，间接地确定光学镜面坐标系和机床坐标系之间的准确的坐标映射关系，从而消除传统对刀工艺中坐标映射误差对加工的影响。本发明以比较简单、可行的方法克服了现有技术中的坐标映射关系存在的误差，提高了离子束抛光工艺中加工的精度，为实现高精度的光学加工提供了重要的技术保障。

主权项

1、一种离子束抛光工艺中坐标映射误差的修正方法，包括以下步骤：(1)建立光学镜面坐标系和机床坐标系之间的坐标映射方程：根据坐标变换方法建立坐标映射矩阵T，使试验光学镜面上任意一点Q在光学镜面坐标系上的坐标(xw，yw)和点Q在机床坐标系中的坐标(x，y)之间满足映射方程：$\left[\begin{array}{c}x\\ y\\ 1\end{array}\right]=T·\left[\begin{array}{c}{x}_w\\ y_w\\ 1\end{array}\right];(2)去除函数试验前的面形检测：在进行去除函数试验前，采用面形检测装置检测所述光学镜面的面形数据；(3)去除函数试验：将所述光学镜面安装在离子束抛光机床上，在光学镜面的n个位置点上进行去除函数试验，并保证每个去除函数试验的斑点互不干扰，记录各个去除函数试验时计算机施加的控制位置点，即机床坐标系坐标(xi，yi)，其中1\le i\le n；(4)去除函数试验后的面形检测：在进行去除函数试验后，采用面形检测装置检测所述光学镜面的面形数据；(5)获取试验中的材料去除量：通过比较试验前后未抛光区域的面形数据，对试验后检测到的面形数据进行消倾斜和消位置处理，然后用试验前检测的面形数据减去试验后经消倾斜和消位置处理过的面形数据，获得去除函数试验中的材料去除量；(6)确定各去除函数中心在光学镜面上的位置：根据计算所得的材料去除量，利用最小二乘法确定出各个去除函数中心在光学镜面上的位置，即光学镜面坐标系坐标(xwi，ywi)，其中1\le i\le n；(7)求解坐标映射矩阵T中的未知量：根据各去除函数中心的光学镜面坐标系坐标(xwi，ywi)和机床坐标系坐标(xi，yi)，利用最小二乘法求解坐标映射矩阵T中的未知量，计算式为：$ \underset{T}{\min }\underset{1}{\overset{n}{\Sigma }}\left|\right|{\left[\begin{array}{c}{x}_i\\ y_i\\ 1\end{array}\right]-T·\left[\begin{array}{c}{x}_{\mathrm{wi}}\\ y_{\mathrm{wi}}\\ 1\end{array}\right]\left|\right|}_2根据计算所得的映射矩阵T和步骤(1)中的映射方程即可实现对抛光工艺中映射误差的修正。$$