[发明专利]采用组合螺旋式抛光路径的抛光工艺

摘要

本发明涉及一种采用特殊加工路径的计算机控制抛光工艺，具体公开了一种采用组合螺旋式抛光路径的抛光工艺，包括以下步骤：先确定去除函数，然后以待加工光学镜面的中心作为极坐标原点，靠近原点的中心区域和外围的其他区域分别规划为等面积增长螺旋线形和阿基米德螺旋线形的组合式抛光路径；再根据组合式抛光路径建立组合螺旋线方程；然后获取镜面的面形误差分布数据；根据去除函数和面形误差分布数据得到驻留时间密度分布矩阵T1；再根据T1确定抛光路径上各点的驻留时间ti，根据各点驻留时间ti沿组合式抛光路径对镜面进行抛光即可。本发明的工艺可有效降低待抛光工件中心加工转速和外缘加工转速要求，且能有效提高加工精度和加工效率。

主权项

一种采用组合螺旋式抛光路径的抛光工艺，包括以下步骤：(1)确定去除函数：应用抛光工艺过程进行去除函数试验获取去除函数；(2)抛光路径规划：以待加工光学镜面的中心作为极坐标原点进行抛光路径规划，其中靠近极坐标原点的中心区域规划为等面积增长螺旋线形的抛光路径，中心区域以外至待加工光学镜面边缘的区域规划为阿基米德螺旋线形的抛光路径；两种抛光路径衔接后形成组合螺旋式抛光路径；(3)建立抛光路径方程：根据步骤(2)中规划的组合螺旋式抛光路径建立以下组合螺旋线方程 r = b θ 1 / 2 , θ ≤ θ 1 a ( θ - θ 1 + θ 2 ) , θ > θ 1 - - - ( 1 ) 式(1)中，r表示极轴长度，θ为旋转角度，b为等面积增长螺旋线参数，a为阿基米德螺旋线参数，θ1＝[b(2a)]2，θ2＝b2/(2a2)；设抛光路径上第i点Pi的坐标表示为(θi，ri)，其中θi＝iφ，φ为抛光路径上抛光点的角度增量，1≤i≤n，n为满足加工面积需要的加工点总数，则组合螺旋线方程的离散形式为： r i = bθ i 1 / 2 , θ i ≤ θ 1 a ( θ i - θ 1 + θ 2 ) θ i > θ 1 - - - ( 2 ) (4)检测面形误差分布：利用面形检测装置对待加工光学镜面进行误差检测，获取待加工光学镜面的面形误差分布数据；(5)确定驻留时间密度分布：根据获取的去除函数和待加工光学镜面的面形误差分布数据，计算抛光过程中的驻留时间密度分布，得到驻留时间密度分布矩阵T1；(6)确定抛光路径上各点的驻留时间：抛光路径上各点Pi的驻留时间ti的计算公式为ti＝Ciτi，其中，τi为抛光路径上点Pi处的驻留时间密度分布值，由驻留时间密度分布矩阵T1确定；Ci为抛光路径上点Pi所覆盖的面积，Ci的计算公式为 C i = 2 i - 1 4 b 2 φ , θ i ≤ 2 π π b 2 φ , 2 π < θ i ≤ θ 1 2 π a 2 φ ( θ i - θ 1 + θ 2 - π ) , θ i > θ 1 - - - ( 3 ) 式(3)中，θi为抛光路径上点Pi处的旋转角度；(7)抛光加工：根据步骤(6)确定的抛光路径上各点Pi的驻留时间ti沿所述的组合螺旋式抛光路径对待抛光光学镜面进行抛光，完成抛光加工过程。