CN108044129B - 高陡度内外腔共形光学元件的超精密车削方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高陡度内外腔共形光学元件的超精密车削方法，步骤包括利用三坐标测量机测量内外腔的形状位置精度，建模分析内外腔的加工余量并确定加工顺序；如先加工外表面，则以端面为粗基准粗车外表面，以外表面为基准粗车内表面和端面，精车内表面，以端面为精基准精车外表面，结束并退出；否则，以外表面截线为粗基准粗车内表面和端面，以内表面为基准粗车外表面，精车外表面，以外表面为精基准精车内表面和端面，结束并退出。本发明能够确保不同毛胚精度下加工的合格率，增加对毛胚形状的适应性，确保加工精度，能够实现对高陡度内外腔共形光学元件的高形状精度、高位置精度、高表面质量的加工，并可降低加工成本，提高加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及超精密车削技术领域，具体涉及一种高陡度内外腔共形光学元件的超精密车削方法。
背景技术
现代光学系统中越来越多地使用了非球面光学元件，尤其是航空航天设备及武器系统的窗口零件，将其内外腔都设计成高陡度共形非球面，在满足基本光学功能的同时，尽量符合空气动力学的设计要求以实现更高的飞行速度。该类零件不但要求内外表面的高面形精度，还对内外表面的位置关系提出了高的要求，比传统光学元件的加工难度大幅增加。
目前非球面光学元件的加工过程中应用最多是单点金刚石车削技术。此项技术能够加工出亚微米级面形精度和纳米级表面粗糙度的非球面光学元件，具有很高的加工效率。但由于高陡度内外腔共形光学元件本身结构上的特殊性，利用单点金刚石车削技术进行加工主要存在以下几个难点：1、高陡度内外腔共形光学元件毛胚精度较低，粗加工时没有显性定位基准，而其内外腔形状精度、位置精度要求高，基准选择不当很容易加工超差；2、内腔受限于空间可达性，容易发生刀具干涉，需要特制的细长车刀杆才能实现加工，而细长车刀杆刚度低，车削过程中会发生刀具震颤，严重影响加工质量，并伴随剧烈的刀具磨损；3、内外腔的同轴度和中心厚等位置关系难以保证。申请号为CN201610239408.3的中国专利文献公开了一种圆弧刃金刚石刀具精密车削高陡度非球面的方法，但其将重点放在了插补算法上，并未对刀杆及工艺基准、流程方面进行考虑。申请号为CN201710277368.6的中国专利文献公开了一种用于高陡度保形头罩表面加工的装夹装置及装夹方法，并未涉及到刀杆设计及加工方法，且只涉及了加工外表面的装夹装置及装夹方法。
综上所述，为了加工出高形位精度和表面粗糙度的高陡度共形内外腔光学元件，需要对其加工过程中的夹具、车刀杆、工序等进行专门设计和优化。如何实现高陡度内外腔共形光学元件的超精密车削，已经成为一项亟待解决的系统化技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种高陡度内外腔共形光学元件的超精密车削方法，本发明能够确保不同毛胚精度下加工的合格率，增加对毛胚形状的适应性，确保加工精度，能够实现对高陡度内外腔共形光学元件的高形状精度、高位置精度、高表面质量的加工，并可降低加工成本，提高加工效率。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种高陡度内外腔共形光学元件的超精密车削方法，其特征在于实施步骤包括：
1）利用三坐标测量机分别测量被加工高陡度内外腔共形光学元件的内外腔的形状精度、位置精度，通过建模分析内外腔的加工余量，确定内外腔的加工顺序；如果加工顺序为先加工外表面，则跳转执行步骤2）；如果加工顺序为先加工内表面，则跳转执行步骤5）；
2）以端面为粗基准粗车外表面；
3）以外表面为基准粗车内表面和端面，改变磨削用量，精车内表面；
4）以端面为精基准精车外表面，结束并退出；
5）以外表面某一截线为粗基准粗车内表面和端面；
6）以内表面为基准粗车外表面，改变磨削用量，精车外表面；
7）以外表面为精基准精车内表面和端面，结束并退出。
优选地，步骤2）的详细步骤包括：
2.1）将被加工高陡度内外腔共形光学元件倒扣在外表面加工夹具上，所述外表面加工夹具包括支撑台和从支撑台上伸出布置的定位柱，所述定位柱的外壁上设有至少一个凸出布置的环带，被加工高陡度内外腔共形光学元件的端面的内侧边缘支承在环带的上侧；
2.2）将被加工高陡度内外腔共形光学元件与环带的表面接触区域涂抹光学胶进行粘结，静置固定成型；
2.3）粗车外表面且保留指定厚度的余量；
2.4）将外表面加工夹具和被加工高陡度内外腔共形光学元件分离。
优选地，步骤3）的详细步骤包括：
3.1）将被加工高陡度内外腔共形光学元件采用内表面加工夹具进行固定，所述内表面加工夹具的中心带有通孔、且通孔的一端设有与完成粗车外表面后的被加工高陡度内外腔共形光学元件的轮廓全重合的定位槽，被加工高陡度内外腔共形光学元件开口朝上放置在内表面加工夹具的通孔一端的定位槽中，使得定位槽、被加工高陡度内外腔共形光学元件紧密接触；
3.2）将定位槽的两端的表面接触区域涂抹光学胶进行粘结，静置固定成型；
3.3）粗车内表面和端面且保留指定厚度的余量；
3.4）改变磨削用量，精车内表面；
3.5）将内表面加工夹具和被加工高陡度内外腔共形光学元件分离。
优选地，步骤4）的详细步骤包括：
4.1）将被加工高陡度内外腔共形光学元件倒扣在外表面加工夹具上，所述外表面加工夹具包括支撑台和从支撑台上伸出布置的定位柱，所述定位柱的端部外侧边沿设有定位曲面，所述定位柱的外壁上设有至少一个凸出布置的环带，被加工高陡度内外腔共形光学元件的端面的内侧边缘支承在支撑台上，且内表面与环带的外壁、定位柱端部外侧边沿的定位曲面紧密接触；
4.2）将被加工高陡度内外腔共形光学元件与定位柱端部外侧边沿的定位曲面的表面接触区域、环带外壁的表面接触区域、支撑台的表面接触区域涂抹光学胶进行粘结，静置固定成型；
4.3）精车外表面；
4.4）将外表面加工夹具和被加工高陡度内外腔共形光学元件分离，结束并退出。
优选地，步骤5）的详细步骤包括：
5.1）在被加工高陡度内外腔共形光学元件外表面沿水平方向确定一条作为基准的截线并采用内表面加工夹具进行固定，所述内表面加工夹具的中心带有通孔、且通孔的一端设有与完成粗车外表面后的被加工高陡度内外腔共形光学元件的轮廓全重合的定位槽，被加工高陡度内外腔共形光学元件开口朝上放置在内表面加工夹具的通孔一端的定位槽中且使得作为基准的截线与定位槽的边沿对齐，且使得定位槽、被加工高陡度内外腔共形光学元件紧密接触；
5.2）将定位槽的两端的表面接触区域涂抹光学胶进行粘结，静置固定成型；
5.3）粗车内表面和端面且保留指定厚度的余量；
5.4）将内表面加工夹具和被加工高陡度内外腔共形光学元件分离。
优选地，步骤6）的详细步骤包括：
6.1）针对被加工高陡度内外腔共形光学元件，以端面为粗基准倒扣在外表面加工夹具上，所述外表面加工夹具包括支撑台和从支撑台上伸出布置的定位柱，所述定位柱的端部外侧边沿设有定位曲面，所述定位柱的外壁上设有至少一个凸出布置的环带，被加工高陡度内外腔共形光学元件的端面的内侧边缘支承在支撑台上，且内表面与环带的外壁、定位柱端部外侧边沿的定位曲面紧密接触；
6.2）将被加工高陡度内外腔共形光学元件与定位柱端部外侧边沿的定位曲面的表面接触区域、环带外壁的表面接触区域、支撑台的表面接触区域涂抹光学胶进行粘结，静置固定成型；
6.3）粗车外表面且保留指定厚度的余量；
6.4）改变磨削用量，精车外表面；
6.5）将外表面加工夹具和被加工高陡度内外腔共形光学元件分离。
优选地，步骤7）的详细步骤包括：
7.1）将被加工高陡度内外腔共形光学元件采用内表面加工夹具进行固定，所述内表面加工夹具的中心带有通孔、且通孔的一端设有与完成粗车外表面后的被加工高陡度内外腔共形光学元件的轮廓全重合的定位槽，被加工高陡度内外腔共形光学元件开口朝上放置在内表面加工夹具的通孔一端的定位槽中，使得定位槽、被加工高陡度内外腔共形光学元件紧密接触；
7.2）将定位槽的两端的表面接触区域涂抹光学胶进行粘结，静置固定成型；
7.3）精车内表面和端面；
7.4）将内表面加工夹具和被加工高陡度内外腔共形光学元件分离，结束并退出。
优选地，步骤3.3）中粗车内表面以及步骤3.4）中精车内表面时，采用刀杆来固定刀头对被加工高陡度内外腔共形光学元件的内表面进行磨削加工，所述刀杆的本体为锥形结构且内设锥形减震空腔，所述刀杆的尾部设有可调刀架安装座、头部设有刀头安装座，所述刀头安装座上安装有金刚石片状车刀，所述锥形减震空腔中填充有弹性减震材料。
优选地，步骤5.3）中粗车内表面以及步骤7.3）中精车内表面时，采用刀杆来固定刀头对被加工高陡度内外腔共形光学元件的内表面进行磨削加工，所述刀杆的本体为锥形结构且内设锥形减震空腔，所述刀杆的尾部设有可调刀架安装座、头部设有刀头安装座，所述刀头安装座上安装有金刚石片状车刀，所述锥形减震空腔中填充有弹性减震材料。
优选地，所述弹性减震材料为傻油泥。
本发明高陡度内外腔共形光学元件的超精密车削方法具有下述优点：利用三坐标测量机分别测量被加工高陡度内外腔共形光学元件的内外腔的形状精度、位置精度，通过建模分析内外腔的加工余量，确定内外腔的加工顺序，并基于不同的内外腔的加工顺序实现了高陡度内外腔共形光学元件车削的完整流程，从毛胚精度建模开始制定合适的工艺基准并确定加工余量大小，确保不同毛胚精度下加工的合格率；针对内外腔分别设计了粗精加工一体化夹具，粗加工时主要考虑对毛胚形状的适应性，精加工时主要考虑工件与夹具的贴合与可靠定位，确保加工精度，能够实现对高陡度内外腔共形光学元件的高形状精度、高位置精度、高表面质量的加工，并可降低加工成本，提高加工效率。
附图说明
图1为本发明实施例方法的基本流程图。
图2为本发明实施例中的粗车外表面的定位主视结构示意图。
图3为图2的A-A剖视结构示意图。
图4为本发明实施例中的粗/精车内表面和端面的定位主视结构示意图。
图5为图4的B-B剖视结构示意图。
图6为本发明实施例中的精车外表面的定位剖视结构示意图。
图7为本发明实施例中的刀杆立体结构示意图。
图8为本发明实施例中的刀杆主视结构示意图。
图9为图8的C-C剖视结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例高陡度内外腔共形光学元件的超精密车削方法的实施步骤包括：
1）利用三坐标测量机分别测量被加工高陡度内外腔共形光学元件的内外腔的形状精度、位置精度，通过建模分析内外腔的加工余量，确定内外腔的加工顺序；如果加工顺序为先加工外表面，则跳转执行步骤2）；如果加工顺序为先加工内表面，则跳转执行步骤5）；
2）以端面为粗基准粗车外表面；
3）以外表面为基准粗车内表面和端面，改变磨削用量，精车内表面；
4）以端面为精基准精车外表面，结束并退出；
5）以外表面某一截线为粗基准粗车内表面和端面；
6）以内表面为基准粗车外表面，改变磨削用量，精车外表面；
7）以外表面为精基准精车内表面和端面，结束并退出。
本实施例中，三坐标测量机具体采用Carl Zeiss Vista三坐标测量机，通过CarlZeiss Vista三坐标测量机测得高陡度光学元件内外腔面型精度，对数据进行建模分析内外腔加工余量，即可确定加工顺序。车削方法包括基准确定、内表面加工、外表面加工三个主要过程。
本实施例中，步骤2）的详细步骤包括：
2.1）将被加工高陡度内外腔共形光学元件倒扣在外表面加工夹具1上，如图2和图3所示，外表面加工夹具1包括支撑台11和从支撑台11上伸出布置的定位柱12，定位柱12的外壁上设有至少一个凸出布置的环带13，被加工高陡度内外腔共形光学元件的端面的内侧边缘支承在环带13的上侧；
2.2）将被加工高陡度内外腔共形光学元件与环带13的表面接触区域（参见图3中标记为p1的环形区域）涂抹光学胶进行粘结，静置固定成型；本实施例中，光学胶采用低应力的光学胶，以严格控制装夹变形；
2.3）粗车外表面且保留指定厚度的余量（本实施例中具体留有20μm的加工余量，以便后续进行精车，下文相同）；进行磨削加工时，将外表面加工夹具1和被加工高陡度内外腔共形光学元件两者固定成型得到的毛坯安装在超精密车削机床上打表找正后进行车削加工，留有20μm的加工余量加工后取下夹具。
2.4）将外表面加工夹具1和被加工高陡度内外腔共形光学元件分离。
本实施例中，步骤3）的详细步骤包括：
3.1）将被加工高陡度内外腔共形光学元件采用内表面加工夹具2进行固定，如图4和图5所示，内表面加工夹具2的中心带有通孔21、且通孔21的一端设有与完成粗车外表面后的被加工高陡度内外腔共形光学元件的轮廓全重合的定位槽22，被加工高陡度内外腔共形光学元件开口朝上放置在内表面加工夹具2的通孔21一端的定位槽22中，使得定位槽22、被加工高陡度内外腔共形光学元件紧密接触；
3.2）将定位槽22的两端的表面接触区域（参见图5中标记为P2和P3的环形区域）涂抹光学胶进行粘结，静置固定成型；
3.3）粗车内表面和端面且保留指定厚度的余量；
3.4）改变磨削用量，精车内表面；
3.5）将内表面加工夹具2和被加工高陡度内外腔共形光学元件分离。
本实施例中，外表面加工夹具1采用粗、精加工一体化设计，即分为粗加工区域和精加工区域。粗加工区域采用支撑台11定位，即夹具与工件接触区域只有定位柱12端面的窄圆环，可充分适应毛胚较低精度的实际情况；精加工区域采用共形定位，即采用若干环带13与工件接触，并将夹具接触面加工成与工件相同的形状，可使工件紧密贴合至夹具表面；粗加工和精加工的夹紧方式均采用低应力光学胶，以严格控制装夹变形。
本实施例中，步骤4）的详细步骤包括：
4.1）将被加工高陡度内外腔共形光学元件倒扣在外表面加工夹具1上，如图6所示，外表面加工夹具1包括支撑台11和从支撑台11上伸出布置的定位柱12，定位柱12的端部外侧边沿设有定位曲面，定位柱12的外壁上设有至少一个凸出布置的环带13，被加工高陡度内外腔共形光学元件的端面的内侧边缘支承在支撑台11上，且内表面与环带13的外壁、定位柱12端部外侧边沿的定位曲面紧密接触；
4.2）将被加工高陡度内外腔共形光学元件与定位柱12端部外侧边沿的定位曲面的表面接触区域（参见图6中标记为P4的环形区域）、环带13外壁的表面接触区域（参见图6中标记为P5的环形区域）、支撑台11的表面接触区域（参见图6中标记为P6的环形区域）涂抹光学胶进行粘结，静置固定成型；
4.3）精车外表面；
4.4）将外表面加工夹具1和被加工高陡度内外腔共形光学元件分离，结束并退出。
本实施例中，步骤5）的详细步骤包括：
5.1）在被加工高陡度内外腔共形光学元件外表面沿水平方向确定一条作为基准的截线并采用内表面加工夹具2进行固定，内表面加工夹具2的中心带有通孔21、且通孔21的一端设有与完成粗车外表面后的被加工高陡度内外腔共形光学元件的轮廓全重合的定位槽22，被加工高陡度内外腔共形光学元件开口朝上放置在内表面加工夹具2的通孔21一端的定位槽22中且使得作为基准的截线与定位槽22的边沿对齐，且使得定位槽22、被加工高陡度内外腔共形光学元件紧密接触；可参见图4和图5，区别点在于被加工高陡度内外腔共形光学元件开口朝上放置在内表面加工夹具2的通孔21一端的定位槽22中且使得作为基准的截线与定位槽22的边沿对齐，作为基准的截线未会在图中绘出。
5.2）将定位槽22的两端的表面接触区域涂抹光学胶进行粘结，静置固定成型；
5.3）粗车内表面和端面且保留指定厚度的余量；
5.4）将内表面加工夹具2和被加工高陡度内外腔共形光学元件分离。
本实施例中，步骤6）的详细步骤包括：
6.1）针对被加工高陡度内外腔共形光学元件，以端面为粗基准倒扣在外表面加工夹具1上，外表面加工夹具1包括支撑台11和从支撑台11上伸出布置的定位柱12，定位柱12的端部外侧边沿设有定位曲面，定位柱12的外壁上设有至少一个凸出布置的环带13，被加工高陡度内外腔共形光学元件的端面的内侧边缘支承在支撑台11上，且内表面与环带13的外壁、定位柱12端部外侧边沿的定位曲面紧密接触，可参见图6；
6.2）将被加工高陡度内外腔共形光学元件与定位柱12端部外侧边沿的定位曲面的表面接触区域（参见图6中标记为P4的环形区域）、环带13外壁的表面接触区域（参见图6中标记为P5的环形区域）、支撑台11的表面接触区域（参见图6中标记为P6的环形区域）涂抹光学胶进行粘结，静置固定成型；
6.3）粗车外表面且保留指定厚度的余量；
6.4）改变磨削用量，精车外表面；
6.5）将外表面加工夹具1和被加工高陡度内外腔共形光学元件分离。
本实施例中，内表面加工夹具2同样也采用粗、精加工一体化设计，定位槽22既可以作为粗加工定位区域，又可以作为精加工定位区域。本实施例中，步骤7）的详细步骤包括：
7.1）将被加工高陡度内外腔共形光学元件采用内表面加工夹具2进行固定，内表面加工夹具2的中心带有通孔21、且通孔21的一端设有与完成粗车外表面后的被加工高陡度内外腔共形光学元件的轮廓全重合的定位槽22，被加工高陡度内外腔共形光学元件开口朝上放置在内表面加工夹具2的通孔21一端的定位槽22中，使得定位槽22、被加工高陡度内外腔共形光学元件紧密接触，可参见图4和图5；
7.2）将定位槽22的两端的表面接触区域涂抹光学胶进行粘结，静置固定成型；
7.3）精车内表面和端面；
7.4）将内表面加工夹具2和被加工高陡度内外腔共形光学元件分离，结束并退出。
本实施例中，步骤3.3）中粗车内表面以及步骤3.4）中精车内表面、以及步骤5.3）中粗车内表面以及步骤7.3）中精车内表面时，采用刀杆3来固定刀头对被加工高陡度内外腔共形光学元件的内表面进行磨削加工，如图7、图8和图9所示，刀杆3的本体为锥形结构且内设锥形减震空腔31，刀杆3的尾部设有可调刀架安装座32（供刀杆固定在可调刀架上，实现刀具高度的调整）、头部设有刀头安装座33，刀头安装座33上安装有金刚石片状车刀，锥形减震空腔31中填充有弹性减震材料。由于刀杆3的本体为锥形结构，能够最大化适应内腔加工的空间要求；刀杆3内设锥形减震空腔31，保证了刀杆壁厚均匀，提高了刀杆刚度；刀杆3内设锥形减震空腔31且锥形减震空腔31中填充有弹性减震材料，能够保证足够的刚度并抑制刀具震颤现象。本实施例中，弹性减震材料为傻油泥。
本实施例高陡度内外腔共形光学元件的超精密车削方法同时设计了加工高陡度内外腔共形光学元件的专用夹具：外表面加工夹具1和内表面加工夹具2，外表面加工夹具1和内表面加工夹具2均采用粗、精加工一体化设计，粗加工区域采用底面定位，可适应毛胚较低精度的实际情况；精加工区域采用共形定位，即采用若干环带与工件接触，使用光学胶使工件紧密贴合至夹具表面，使装夹过程更加简单便捷，可行性高，提高了装夹效率；同时确定了高陡度内外腔共形光学元件的加工工艺流程，实现了对高陡度内外腔共形光学元件的高精度、高表面质量的加工，并可降低加工成本，提高加工效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高陡度内外腔共形光学元件的超精密车削方法，其特征在于实施步骤包括：
1）利用三坐标测量机分别测量被加工高陡度内外腔共形光学元件的内外腔的形状精度、位置精度，通过建模分析内外腔的加工余量，确定内外腔的加工顺序；如果加工顺序为先加工外表面，则跳转执行步骤2）；如果加工顺序为先加工内表面，则跳转执行步骤5）；
2）以端面为粗基准粗车外表面；
3）以外表面为基准粗车内表面和端面，改变磨削用量，精车内表面；
4）以端面为精基准精车外表面，结束并退出；
5）以外表面某一截线为粗基准粗车内表面和端面；
6）以内表面为基准粗车外表面，改变磨削用量，精车外表面；
7）以外表面为精基准精车内表面和端面，结束并退出。
2.根据权利要求1所述的高陡度内外腔共形光学元件的超精密车削方法，其特征在于，步骤2）的详细步骤包括：
2.1）将被加工高陡度内外腔共形光学元件倒扣在外表面加工夹具（1）上，所述外表面加工夹具（1）包括支撑台（11）和从支撑台（11）上伸出布置的定位柱（12），所述定位柱（12）的外壁上设有至少一个凸出布置的环带（13），被加工高陡度内外腔共形光学元件的端面的内侧边缘支承在环带（13）的上侧；
2.2）将被加工高陡度内外腔共形光学元件与环带（13）的表面接触区域涂抹光学胶进行粘结，静置固定成型；
2.3）粗车外表面且保留指定厚度的余量；
2.4）将外表面加工夹具（1）和被加工高陡度内外腔共形光学元件分离。
3.根据权利要求1所述的高陡度内外腔共形光学元件的超精密车削方法，其特征在于，步骤3）的详细步骤包括：
3.1）将被加工高陡度内外腔共形光学元件采用内表面加工夹具（2）进行固定，所述内表面加工夹具（2）的中心带有通孔（21）、且通孔（21）的一端设有与完成粗车外表面后的被加工高陡度内外腔共形光学元件的轮廓全重合的定位槽（22），被加工高陡度内外腔共形光学元件开口朝上放置在内表面加工夹具（2）的通孔（21）一端的定位槽（22）中，使得定位槽（22）、被加工高陡度内外腔共形光学元件紧密接触；
3.2）将定位槽（22）的两端的表面接触区域涂抹光学胶进行粘结，静置固定成型；
3.3）粗车内表面和端面且保留指定厚度的余量；
3.4）改变磨削用量，精车内表面；
3.5）将内表面加工夹具（2）和被加工高陡度内外腔共形光学元件分离。
4.根据权利要求1所述的高陡度内外腔共形光学元件的超精密车削方法，其特征在于，步骤4）的详细步骤包括：
4.1）将被加工高陡度内外腔共形光学元件倒扣在外表面加工夹具（1）上，所述外表面加工夹具（1）包括支撑台（11）和从支撑台（11）上伸出布置的定位柱（12），所述定位柱（12）的端部外侧边沿设有定位曲面，所述定位柱（12）的外壁上设有至少一个凸出布置的环带（13），被加工高陡度内外腔共形光学元件的端面的内侧边缘支承在支撑台（11）上，且内表面与环带（13）的外壁、定位柱（12）端部外侧边沿的定位曲面紧密接触；
4.2）将被加工高陡度内外腔共形光学元件与定位柱（12）端部外侧边沿的定位曲面的表面接触区域、环带（13）外壁的表面接触区域、支撑台（11）的表面接触区域涂抹光学胶进行粘结，静置固定成型；
4.3）精车外表面；
4.4）将外表面加工夹具（1）和被加工高陡度内外腔共形光学元件分离，结束并退出。
5.根据权利要求1所述的高陡度内外腔共形光学元件的超精密车削方法，其特征在于，步骤5）的详细步骤包括：
5.1）在被加工高陡度内外腔共形光学元件外表面沿水平方向确定一条作为基准的截线并采用内表面加工夹具（2）进行固定，所述内表面加工夹具（2）的中心带有通孔（21）、且通孔（21）的一端设有与完成粗车外表面后的被加工高陡度内外腔共形光学元件的轮廓全重合的定位槽（22），被加工高陡度内外腔共形光学元件开口朝上放置在内表面加工夹具（2）的通孔（21）一端的定位槽（22）中且使得作为基准的截线与定位槽（22）的边沿对齐，且使得定位槽（22）、被加工高陡度内外腔共形光学元件紧密接触；
5.2）将定位槽（22）的两端的表面接触区域涂抹光学胶进行粘结，静置固定成型；
5.3）粗车内表面和端面且保留指定厚度的余量；
5.4）将内表面加工夹具（2）和被加工高陡度内外腔共形光学元件分离。
6.根据权利要求1所述的高陡度内外腔共形光学元件的超精密车削方法，其特征在于，步骤6）的详细步骤包括：
6.1）针对被加工高陡度内外腔共形光学元件，以端面为粗基准倒扣在外表面加工夹具（1）上，所述外表面加工夹具（1）包括支撑台（11）和从支撑台（11）上伸出布置的定位柱（12），所述定位柱（12）的端部外侧边沿设有定位曲面，所述定位柱（12）的外壁上设有至少一个凸出布置的环带（13），被加工高陡度内外腔共形光学元件的端面的内侧边缘支承在支撑台（11）上，且内表面与环带（13）的外壁、定位柱（12）端部外侧边沿的定位曲面紧密接触；
6.2）将被加工高陡度内外腔共形光学元件与定位柱（12）端部外侧边沿的定位曲面的表面接触区域、环带（13）外壁的表面接触区域、支撑台（11）的表面接触区域涂抹光学胶进行粘结，静置固定成型；
6.3）粗车外表面且保留指定厚度的余量；
6.4）改变磨削用量，精车外表面；
6.5）将外表面加工夹具（1）和被加工高陡度内外腔共形光学元件分离。
7.根据权利要求5所述的高陡度内外腔共形光学元件的超精密车削方法，其特征在于，步骤7）的详细步骤包括：
7.1）将被加工高陡度内外腔共形光学元件采用内表面加工夹具（2）进行固定，所述内表面加工夹具（2）的中心带有通孔（21）、且通孔（21）的一端设有与完成粗车外表面后的被加工高陡度内外腔共形光学元件的轮廓全重合的定位槽（22），被加工高陡度内外腔共形光学元件开口朝上放置在内表面加工夹具（2）的通孔（21）一端的定位槽（22）中，使得定位槽（22）、被加工高陡度内外腔共形光学元件紧密接触；
7.2）将定位槽（22）的两端的表面接触区域涂抹光学胶进行粘结，静置固定成型；
7.3）精车内表面和端面；
7.4）将内表面加工夹具（2）和被加工高陡度内外腔共形光学元件分离，结束并退出。
8.根据权利要求3所述的高陡度内外腔共形光学元件的超精密车削方法，其特征在于，步骤3.3）中粗车内表面以及步骤3.4）中精车内表面时，采用刀杆（3）来固定刀头对被加工高陡度内外腔共形光学元件的内表面进行磨削加工，所述刀杆（3）的本体为锥形结构且内设锥形减震空腔（31），所述刀杆（3）的尾部设有可调刀架安装座（32）、头部设有刀头安装座（33），所述刀头安装座（33）上安装有金刚石片状车刀，所述锥形减震空腔（31）中填充有弹性减震材料。
9.根据权利要求7所述的高陡度内外腔共形光学元件的超精密车削方法，其特征在于，步骤5.3）中粗车内表面以及步骤7.3）中精车内表面时，采用刀杆（3）来固定刀头对被加工高陡度内外腔共形光学元件的内表面进行磨削加工，所述刀杆（3）的本体为锥形结构且内设锥形减震空腔（31），所述刀杆（3）的尾部设有可调刀架安装座（32）、头部设有刀头安装座（33），所述刀头安装座（33）上安装有金刚石片状车刀，所述锥形减震空腔（31）中填充有弹性减震材料。
10.根据权利要求8或9所述的高陡度内外腔共形光学元件的超精密车削方法，其特征在于，所述弹性减震材料为傻油泥。
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