[发明专利]大口径非球面工件轮廓的测量方法

摘要

大口径非球面工件轮廓的测量方法，涉及一种非球面工件的测量。将等分的N段轮廓测量数据建立各自的局部坐标系，取L1段测量轮廓上的m个重叠测点进行最小二乘线性拟合得到轮廓特征线P1，再取L2段前端的m个重叠测点，同样利用最小二乘线性拟合得到轮廓特征线P21，然后以L1段轮廓所建坐标系为参考坐标系，对轮廓特征线P21进行坐标变换至与轮廓特征线P1重合，完成L1和L2段拼接。同理，可获得其他相邻两段测量轮廓的两两拼接，完成N段轮廓的拼接测量，并对拼接得到的完整工件轮廓曲线进行去倾斜处理，最终得到完整的工件表面轮廓特征。该方法可实现高精度小量程测量设备检测大口径元件。精度较高、通用性较好。

主权项

大口径非球面工件轮廓的测量方法，其特征在于包括以下步骤：1）将工件表面轮廓划等分为具有重叠部分的N段L1、L2、…LN（N≥2），每相邻两段间拥有m个重叠测点，各分段具有不同的局部坐标系，轮廓测量仪分别对各分段轮廓表面进行测量，取得各测点坐标值；2）对前两段的重叠区域进行最小二乘线性拟合及坐标变换，用最小二乘线性拟合分别对L1段后m个重叠测点及L2段前m个重叠测点拟合出其轮廓特征线。通过坐标变换，将L2转换到L1的坐标系下，使L2的重叠部分与L1重叠部分具有相同的轮廓特征，完成两段拼接；3）获得其他相邻两段测量轮廓的两两拼接，最终完成N段轮廓的拼接测量，将N段分段轮廓统一于相同的坐标系下，得到完整的工件轮廓曲线；4）获取轮廓仪测量的去倾斜坐标变换矩阵，对拼接得到的完整工件轮廓曲线进行去倾斜处理，即将拼接的工件轮廓曲线变换至与直接测量所得轮廓具有相同的坐标系，达到消除拼接带来的测量轮廓倾斜误差，至此，完成了N段分段轮廓的拼接，得到工件的表面轮廓测量结果。