CN103358231A - 中大口径光学元件非球面磨削面形精度高效在位检测方法 - Google Patents
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Abstract
一种应用于中大口径光学元件非球面磨削面形精度高效在位检测方法，借助机床自身高精度导轨导向系统和高精度驱动系统，利用高精度测量仪器，对光学元件面形进行检测，光学元件装夹在主轴部件上，检测仪器吸附在Y导轨部件上面，检测杆固定在磁力支架上，调整磁力支架，使检测球头与光学元件接触，在Y导轨运动方向上通过光学元件的回转中心，数据采集系统有数据显示，使检测杆与光学元件轴线平行，实现检测头在检测运行过程中可以准确的显示光学元件面形变化；采用在位检测方法测量中大口径光学元件非球面的面形精度，根据面形精度的测量结果，补偿加工程序，进行再次磨削，直至磨削出合格的光学元件，明显提高磨削加工效率。
Description
技术领域
本发明属于光学精密测量技术领域，涉及一种中大口径光学元件非球面磨削面形精度的高效在位检测方法，特别适用于轴对称中大口径非球面光学元件磨削后工序间面形精度的快速检测，为后序磨削加工程序提供补偿数据。
背景技术
中大口径光学元件非球面磨削后面形精度的检测是一项技术难题，传统的测量方法一般采用三座标测量仪进行离线检测，对光学元件的位置精度有极其严格的要求，光学元件回转中心与探测头零点间微小的偏移，光学元件轴线与测量仪平台的不垂直等因素都会造成很大的测量误差。在测量过程中尽可能地调整光学元件回转中心位置与测头零点相一致，然后对测量结果进行技术处理。这一方法在精度要求不高的测量过程中广泛应用，但在每次测量时，都要花大量的时间来调整光学元件，且因为光学元件回转中心与探测头中心不可能严格一致，所以测量精度不能达到很高，同时使测量结果带有一定的主观性，对测量仪的零点会在某一极小范围内波动这一点，在精度要求不高的测量中都会忽略这一误差，但随着测量精度的提高，这一误差不可忽略的，在某些高精度的测量仪中，采用每次测量前重新校正零点的方法，而三座标测量仪在检测轴对称曲面时在寻找中心位置时存在误差相比较大，对于面形精度高的曲面无法实现检测目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中大口径光学元件非球面磨削加工面形精度的高效在位检测方法。该检测方法能够实时检测磨削后的面形精度，并能依据个点偏差进行实时补偿，形成补偿后的加工程序，为保证磨削工序加工精度检测，提供可行方法，提高了磨削加工效率。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
本发明提供一种中大口径光学元件非球面磨削加工面形精度的高效在位检测方法，该方法是借助机床自身高精度导轨导向系统和高精度驱动系统，利用高精度测量仪器，对光学元件面形进行检测，在位检测装置由测量仪器和磨削机床构成，在位检测装置由X导轨部件、Y导轨部件、主轴部件、砂轮轴部件与转台轴部件组成的磨削机床和测量仪器构成，其中测量仪器含有：检测球头、检测杆、磁力支架和数据采集系统。对光学元件磨削加工非球面面形进行在位检测时，其特征在于：检测仪器上的检测球头与光学元件表面接触，数据采集系统有数据显示，检测球头测量后，形成等距曲面，然后补偿检测球头半径拟合出测量非球面面形；其特征还在于：检测杆平行于光学元件轴线，检测球头球心在Y导轨运动方向上通过光学元件的回转中心检测面形；其特征还在于：中大口径光学元件非球面磨削加工后在位检测时，利用三点法来寻找检测球头与光学元件轴线同心点位置；其特征还在于：检测杆通过数据线与数据采集系统连接，将检测数据传输给数据采集系统。
有益效果
本发明与现有技术相比，具有以下显著优点是：在光学元件非球面磨削加工后即可进行在位检测，通过三点法寻找检测球头与光学元件轴线同心点位置，通过补偿检测球头半径拟合面形，实时获得面形精度误差，能依据采集的误差数据，补偿调整加工程序，做到了面形误差的实时补偿，有效地保证了中大口径光学元件磨削工序的面形精度，明显提高了磨削加工效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明提供中大口径光学元件非球面磨削加工的高效在位检测方法检测装置示意图。
图2是本发明提供中大口径光学元件非球面磨削加工的高效在位检测方法测量仪器示意图。
图3是本发明提供中大口径光学元件非球面磨削加工的高效在位检测方法示意图。
图4是本发明提供中大口径光学元件非球面磨削加工的高效在位检测方法示意图A处局部放大图。
具体实施方式
参照图1、图2，本发明提供中大口径光学元件非球面磨削加工的高效在位检测方法的检测装置结构，包括X导轨部件（1）、Y导轨部件（2）、主轴部件（3）、光学元件（4）、砂轮轴部件（8）、转台轴部件（9）和测量部件；高精度测量仪器含有：检测球头（5）、检测杆（6）、磁力支架（7）和数据采集系统（10）。
光学元件（4）装夹在主轴部件（3）上，磁力支架（7）吸附在Y导轨部件（2）上面，采用高精度的检测球头（5）固定在检测杆（6）上，检测杆（6）固定在磁力支架（7）上，调整磁力支架（7），使检测球头（5）在Y导轨运动方向上通过光学元件（4）的回转中心，并与光学元件（4）接触，使数据采集系统（10）有数据显示，同时使检测杆（6）与光学元件（4）轴线平行，实现检测球头（5）在检测运行过程中可以准确的显示光学元件（4）面形变化。
通过补偿检测球头（5）半径进行面形检测NC程序编辑，使检测球头（5）通过X导轨部件（1）与Y导轨部件（2）插补运行曲线为理想面形上的一条线，选择NC程序中三点，参照图3、图4（0，0），（x1，y1），（x2，y2）三点的测量数据进行比较，调整Y导轨部件（2）中心零点，使三点的检测头（5）示值在一定范围内一致，确定光学元件（4）轴线中心点，可以找到检测球头（5）的O点位置，从而精确测量面形。
测量部件对光学元件（4）检测过程中，每个检测点，工控机通过数据线进行数据采集，采集数据即为加工非球面与理想非球面的差值，实现在位检测高精度非球面光学元件的面形精度。
Claims (1)
1.本发明提供一种中大口径光学元件非球面磨削面形精度高效在位检测方法，该方法是借助机床自身高精度导轨导向系统和高精度驱动系统，利用高精度测量仪器，对光学元件面形进行检测，在位检测装置由测量仪器和磨削机床构成，其中测量仪器含有：检测球头、检测杆、磁力支架和数据采集系统，磨削机床由X导轨部件、Y导轨部件、主轴部件、砂轮轴部件与转台轴部件组成；对光学元件磨削加工非球面面形进行在位检测时，其特征在于：检测仪器上的检测球头与光学元件表面接触，数据采集系统有数据显示，检测球头测量后，形成等距曲面，然后补偿检测球头半径拟合出测量非球面面形；其特征还在于：检测杆平行于光学元件轴线，检测球头球心在Y导轨运动方向上通过光学元件的回转中心检测面形；其特征还在于：中大口径光学元件非球面磨削加工后在位检测时，利用三点法来寻找检测球头与光学元件轴线同心点位置；其特征还在于：检测杆通过数据线与数据采集系统连接，将检测数据传输给数据采集系统。
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| CN2013103141399A CN103358231A (zh) | 2013-07-25 | 2013-07-25 | 中大口径光学元件非球面磨削面形精度高效在位检测方法 |
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Publications (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN103358231A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103776391A (zh) * | 2014-02-19 | 2014-05-07 | 厦门大学 | 用于磨削阶段大口径非球面光学元件轮廓测量方法 |
| CN108037730A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-05-15 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种工件面形测量系统及方法 |
| CN113263392A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-08-17 | 厦门大学 | 一种大口径深矢高非球面光学元件铣磨装备 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001246559A (ja) * | 2000-03-02 | 2001-09-11 | Inst Of Physical & Chemical Res | 水晶素板加工装置と機上での水晶素板の共振周波数測定制御方法 |
| CN101279438A (zh) * | 2008-05-23 | 2008-10-08 | 潘旭华 | 一种曲轴连杆颈圆度的随动测量方法 |
| CN101949691A (zh) * | 2010-09-07 | 2011-01-19 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 非零位补偿浅度光学非球面面形检测方法 |
| CN102997863A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-03-27 | 北京理工大学 | 一种全口径光学非球面面形误差直接检测系统 |
-
2013
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001246559A (ja) * | 2000-03-02 | 2001-09-11 | Inst Of Physical & Chemical Res | 水晶素板加工装置と機上での水晶素板の共振周波数測定制御方法 |
| CN101279438A (zh) * | 2008-05-23 | 2008-10-08 | 潘旭华 | 一种曲轴连杆颈圆度的随动测量方法 |
| CN101949691A (zh) * | 2010-09-07 | 2011-01-19 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 非零位补偿浅度光学非球面面形检测方法 |
| CN102997863A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-03-27 | 北京理工大学 | 一种全口径光学非球面面形误差直接检测系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张学忱 等: "基于大口径光学非球面精密磨削过程的检测技术研究", 《制造业自动化》, vol. 34, no. 11, 25 November 2012 (2012-11-25), pages 45 - 49 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103776391A (zh) * | 2014-02-19 | 2014-05-07 | 厦门大学 | 用于磨削阶段大口径非球面光学元件轮廓测量方法 |
| CN108037730A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-05-15 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种工件面形测量系统及方法 |
| CN113263392A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-08-17 | 厦门大学 | 一种大口径深矢高非球面光学元件铣磨装备 |
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