[发明专利]一种光学辅助的超精密加工方法

摘要

本发明属于光学测量和加工技术领域，涉及一种光学辅助的超精密加工方法，包括柔性测头、传像光纤、耦接镜、高精密转台和光学三维测量系统，所述柔性测头被置于高精密转台上，其中心位于转台的旋转轴的轴线上，柔性测头采集的被测面图像，依次通过传像光纤、祸接镜被传送至光学三维测量系统。本发明同时提供一种利用该测量装置实现的超精密加工方法。本发明的测量装置，可以延长并缩减光学测量系统，并且能够实现大曲率面形的测量和超精密加工补偿。

主权项

1.一种光学辅助的超精密加工方法，其特征在于：包括超精密加工设备和加工方法；（1）所述超精密加工设备包括柔性测头、传像光纤、耦接镜、高精密转台和光学三维测量系统，所述柔性测头被置于高精密转台上，其中心位于转台的旋转轴的轴线上，柔性测头采集的被测面图像，依次通过传像光纤、耦接镜被传送至光学三维测量系统；（2）加工方法包括下列步骤：建立加工系统的XYZ加工坐标系，使转台旋转轴平行于加工坐标系X轴，并装配柔性测头，使其通过通过传像光纤、耦接镜与光学三维测量系统相连；标定柔性测头，确定测头端面和旋转轴轴线的距离d；对所需加工工件进行粗加工和超精密加工；设由柔性测头的旋转角度为，以机床的定位移动确定刀具和测头的X方向偏差△X，进行原位测量，由柔性测头直接得到的加工表面的测量数据点为（x₁,y,z₁)，则该点在加工系统的XYZ坐标系中绝对加工坐标为（dcos+x₁＋△X,y,dsin+z₁)；将加工表面的绝对加工坐标点直接和所加工工件的面形模型数据进行比较，得到其加工面形误差数据；依据面形误差数据进行加工路径修正和补偿加工，通过反复的原位测量和补偿加工，实现工件可控面形的超精密加工。