[发明专利]基于变去除函数的射流抛光面形误差控制方法

摘要

本发明提供了一种基于变去除函数的射流抛光面形误差控制方法，所述方法依次包括步骤获取抛光工艺的去除函数；检测面形误差分布；建立抛光工艺的加工过程模型；求解工艺参数实现变去除函数修形；通过数控加工控制面形精度。采用本发明的方法可以避免采用常规的驻留时间求解算法时机床频繁加减速造成的冲击，从而降低抛光工艺对机床动力学性能的依赖性，提升面形收敛效率与精度。

主权项

一种基于变去除函数的射流抛光面形误差控制方法，依次包括如下步骤：（1）获取抛光工艺的去除函数：给定采斑时间，将喷嘴与轴线倾斜θ角度、并以角速度绕轴线回转喷嘴，获取多组不同的工艺参数下的抛光斑，通过拟合建立去除函数工艺参数η与去除函数形态之间的映射关系：其中，令，为常数，是以抛光斑中心为原点的坐标系下的面形位置坐标；（2）检测面形误差分布：采用干涉仪测量待加工光学镜面的面形误差分布，将检测得到的面形误差分布记为；（3）建立抛光工艺的加工过程模型：在所述的光学镜面上等距选取个加工轨迹点，第个加工轨迹点的坐标记为，设第个加工轨迹点的驻留时间为，按顺序形成驻留时间向量；同时选取个加工控制点，第个加工控制点的坐标记为，各加工控制点的期望去除量为，按顺序形成期望去除量向量；加工控制点的材料去除量为，所有的按顺序组成材料去除向量，加工模型为，其中是的影响矩阵，其第行第列元素为；设射流抛光的工艺参数的上限为，下限为，计算在下的影响矩阵；（4）求解工艺参数实现变去除函数修形：设机床最大速度为，通过内点法，求解如下的二次规划问题获得下的驻留时间：，subjected to ；计算匀速抛光时各轨迹点间的时间, 计算驻留时间释放比；记为第个轨迹点处的工艺参数，求解方程在区间的实根，若方程的根小于，取，若方程的根大于，取；（5）通过数控加工控制面形精度：生成包含刀具轨迹点、进给速度、各轨迹点对应的工艺参数的数控程序，将数控程序加载到带工艺参数控制的数控系统中执行加工，利用干涉仪测量加工后的面形，如果精度满足要求，则完成抛光；否则返回至步骤（2）。