CN114952425A - 直线刃对非球面加工方法及加工设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种直线刃对非球面加工方法及加工设备，直线刃对非球面加工方法获取刀具在第一位置时，切削刃边缘点与机床B轴中心的距离ρ’和角度

根据ρ’和

的误差值，得到修正的距离ρ”和角度

根据ρ”和

获取机床B轴中心的坐标，以及机床X轴、机床Z轴的补偿量与机床B轴旋转角度的关系；并获取加工曲线的离散点的坐标，以及得到刀具在切削位置旋转角度βi和各离散点的补偿关系，得到补偿后的刀具的加工路径。直线刃刀具有利于在大进给的情况下，对非球面进行加工，从而能够增加生产效率，能够减少直线刃刀具的切削时间，从而减少直线刃刀具的磨损，减少加工过程中需要进行更换的频率，进而增加生产效率。

Description

直线刃对非球面加工方法及加工设备

技术领域

本申请涉及切削加工技术领域，特别涉及直线刃对非球面加工方法及加工设备。

背景技术

在光学系统中，轴对称凸非球面镜片作为非球面光学元件的重要组成部分，与球面工件相比，非球面工件能够增加光学设计自由度，提高成像质量，简化系统结构，是高端光学系统和高精度测量系统中必不可少的关键部件。非球面工件的超精密加工技术是超精密加工的一个重要的研究方向，相关技术中常使用超精密研磨、抛光等手段进行加工，但是其加工效率低。相关技术中也有采用圆弧刃刀具进行加工的手段，但是圆弧刃刀具进行加工时进给较小，进而导致加工效率低。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种直线刃对非球面加工方法，其能够增加对非球面的加工效率。

本申请还提出一种实现第一方面实施例的直线刃对非球面加工方法的加工设备。

根据本申请的第一方面实施例的直线刃对非球面加工方法，包括：

获取刀具在第一位置时的切削刃边缘点的坐标，机床B轴带动刀具旋转至第二位置以及第三位置，获取刀具在第二位置以及第三位置的切削刃边缘点的坐标，根据第一位置的坐标、第二位置的坐标和第三位置的坐标，获取刀具在第一位置时，切削刃边缘点与机床B轴中心的距离ρ’和角度

并得到在机床X轴方向和机床Z轴方向上，分别对应第二位置的坐标和第三位置的坐标的补偿量；

获取刀具在第一位置以进给深度d，在旋转工件上加工产生的第一槽的宽度b，根据宽度b，得到刀具的切削刃与机床X轴的实际偏移角度α；

根据补偿量，获得刀具在对应第二位置和对应第三位置时对旋转工件加工产生的第二槽的宽度b₂和第三槽的宽度b₃，根据距离ρ’和角度

的误差值，得到修正的距离ρ”和角度

根据距离ρ”和角度

获取机床B轴中心的坐标，以及机床X轴、机床Z轴的补偿量与机床B轴旋转角度的关系；

获取切削时刀具上选择的切削点的距离ρ和角度

并获取加工曲线的离散点的坐标，以及得到刀具在切削位置旋转角度βi和各离散点的补偿关系，得到补偿后的刀具的加工路径。

根据本申请实施例的A，至少具有如下有益效果：

采用直线刃刀具有利于在大进给的情况下，对非球面进行加工，从而能够增加生产效率。同时，采用大进给的方式加工，能够减少直线刃刀具的切削时间，从而减少直线刃刀具的磨损，减少加工过程中需要进行更换的频率，进而增加生产效率。直线刃刀具制造、研磨方便，价格较低，因此有利于批量使用，从而增加生产效率。

根据本申请的一些实施例，刀具在第一位置时，刀具的切削刃设置到与机床X轴平行。

根据本申请的一些实施例，刀具的切削刃设置到与机床X轴平行时，设刀具远离机床B轴一侧的切削刃边缘点坐标位置为A (x_a,z_a)，另一侧的切削刃边缘点坐标位置为B(x_b,z_b)，获取刀具的切削刃与机床X轴的夹角θ，其中：

根据本申请的一些实施例，获取刀具在第一位置以进给深度d，在旋转工件上加工产生的第一槽的宽度b时，旋转工件，将刀具设置到第一位置，将刀具沿机床X轴方向偏移距离Δx，并以进给深度d加工第一槽，测得第一槽沿机床X轴方向的宽度b。

根据本申请的一些实施例，刀具在第二位置和第三位置时，刀具分别绕机床B轴旋转对应逆时针的转角δ₁和对应顺时针的转角δ₂。

根据本申请的一些实施例，根据距离ρ’和角度

的误差值，得到修正的距离ρ”和角度

时，其中：

根据本申请的一些实施例，得到补偿后的刀具的加工路径时，根据切削点的坐标和机床B轴中心的坐标，获得距离ρ和角度

设切削点的刀位点为(x_i,z_i)，机床X轴、机床Z轴的补偿量为(Δx_i,Δz_i)，则加工点为：

根据本申请的一些实施例，获取切削时刀具上选择的切削点的距离ρ和角度

时，切削点选择在刀具的切削刃上滑移的点位；得到补偿后的刀具的加工路径时，设滑移的补偿值为li，设切削点的刀位点为(x_j,z_j)，则加工点为：

根据本申请的一些实施例，直线刃对非球面加工方法还包括刀具在加工时，对刀具沿平行于刀具的切削刃的方向施加超声振动。

根据本申请的第二方面实施例的以实现上述第一方面的直线刃对非球面加工方法的加工设备，包括：机床和超声波换能器，

机床包括沿机床X轴方向平移的第一驱动组件、沿机床Z轴方向平移的第二驱动组件、沿机床B轴方向旋转的第三驱动组件和沿机床C轴方向旋转的第四驱动组件；

超声波换能器用于对刀具沿平行于刀具的切削刃的方向施加超声振动。

根据本申请实施例的加工设备，至少具有如下有益效果：第二方面实施例的加工设备包括上述第一方面实施例的直线刃对非球面加工方法的全部有益效果，此处不再赘述。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1为是本申请实施例提供的直线刃对非球面加工方法的流程示意图；

图2为本申请实施例的加工设备的示意图；

图3为图2中直线刃刀具在光学对刀仪下的示意图；

图4为图2中直线刃刀具在光学对刀仪下的另一示意图；

图5为本申请实施例在旋转工件上加工产生的第一槽的示意图；

图6为图2中的直线刃刀具的切削非球面工件的示意图；

图7为图2中的直线刃刀具的滑移切削非球面工件的示意图；

图8为图2中的直线刃刀具在加工时施加超声振动的示意图。

附图标记：

第一驱动组件110、第二驱动组件120、第三驱动组件130、第四驱动组件140；

直线刃刀具210、光学对刀仪220；

非球面工件310、非球面表面轮廓320、超声振动方向330。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以下参照附图1至附图8，描述本发明第一方面实施例的直线刃对非球面加工方法。

参照图1至图8，本实施例的A包括：

本发明第一方面实施例的直线刃对非球面加工方法用于对非球面工件310的加工，非球面工件310可以是轴对称凸非球面工件。例如，被广泛应用于手机，照相机，显微镜等产品中的非球面镜、被应用于航空航天望远镜上的大口径的非球面镜、具有减轻像差和提高术后视觉质量等优点的非球面人工晶状体等。

本发明第一方面实施例的直线刃对非球面加工方法配合机床使用，例如多轴CNC超精密机床，机床用于提供沿机床X轴方向和沿机床Z轴方向的两个线性驱动，以及沿机床B轴绕机床Y轴的旋转驱动和沿机床C轴绕机床Z轴的旋转驱动来执行对非球面的加工过程。

具体地，沿机床X轴方向、机床Z轴方向和机床Y轴方向建立坐标系。

具体地，刀具为直线刃刀具210，直线刃刀具210可以为典型的槽车刀，即切削刃在前刀面上俯视观看为直线刃，直线刃刃长为L。进一步地，直线刃刀具210可以为金刚石刀具，能够使加工出的光学表面达到亚微米级面型精度和纳米级表面粗糙度。

应理解的是，直线刃刀具210依靠沿机床X轴方向和沿机床Z轴方向的直线运动、沿机床B轴旋转运动，直线刃刀具210的切削刃在刀位点位置处始终保持与工件外轮廓的相切状态，能够避免刀具与工件的干涉。

如图1所示，直线刃对非球面加工方法包括但不限于以下步骤S110至S150。

步骤S110，获取刀具在第一位置时的切削刃边缘点的坐标，机床B轴带动刀具旋转至第二位置以及第三位置，获取刀具在第二位置以及第三位置的切削刃边缘点的坐标，根据第一位置的坐标、第二位置的坐标和第三位置的坐标，获取刀具在第一位置时，切削刃边缘点与机床B轴中心的距离ρ’和角度

并得到在机床X轴方向和机床Z轴方向上，分别对应第二位置的坐标和第三位置的坐标的补偿量；

步骤S120，获取刀具在第一位置以进给深度d，在旋转工件上加工产生的第一槽的宽度b，根据宽度b，得到刀具的切削刃与机床X轴的实际偏移角度α；

步骤S130，根据补偿量，获得刀具在对应第二位置和对应第三位置时对旋转工件加工产生的第二槽的宽度b₂和第三槽的宽度b₃，根据距离ρ’和角度

的误差值，得到修正的距离ρ”和角度

步骤S140，根据ρ”和

获取机床B轴中心的坐标，以及机床X轴、机床Z轴的补偿量与机床B轴旋转角度的关系；

步骤S150，获取切削时刀具上选择的切削点的距离ρ和角度

并获取加工曲线的离散点的坐标，以及得到刀具在切削位置旋转角度βi和各离散点的补偿关系，得到补偿后的刀具的加工路径。

下面结合附图所示，具体地描述上述步骤的实现：

在步骤S110中，如图2和图3所示，将直线刃刀具210装夹在机床B轴台面的任意位置，此时直线刃刀具210的切削刃并不与机床X轴平行；利用光学对刀仪220得到直线刃刀具210的切削刃右侧边缘位置坐标A(x_a,z_a)，再利用机床X轴和机床Z轴的移动在光学对刀仪220上找到直线刃刀具210的切削刃左侧边缘的位置B(x_b,z_b)；此时直线刃刀具210的切削刃的方向与机床X轴的夹角为θ，通过旋转机床B轴相应的角度θ，使得直线刃刀具210的切削刃的方向与机床X轴的方向平行。其中：

此时，如图4所示，再次在光学对刀仪220下只利用机床X轴和机床Z轴观察直线刃刀具210的切削刃的方向是否和机床X轴的方向平行，若不平行，再次执行使得直线刃刀具210的切削刃的方向与机床X轴的方向平行的步骤；在直线刃刀具210的切削刃的方向与机床X轴的方向平行的基础上，在光学对刀仪220下得到此时直线刃刀具210右侧边缘的坐标值A'(x₁,z₁)，再次旋转机床B轴两个不同的转角δ₁、δ₂，并得到旋转后两个位置的直线刃刀具210的切削刃右侧边缘处坐标A₂(x₂,z₂),A₃(x₃,z₃)；然后利用上述三个直线刃刀具210的切削刃边缘的坐标直接得到直线刃刀具210的切削刃边缘初始距离机床B轴中心的距离ρ’和角度

记录下三次直线刃刀具210的切削刃边缘坐标的相对矢量关系，并对其在机床X轴和机床Z轴分解，得到对应补偿量，其相对补偿量为：

在步骤S120中，如图5所示，旋转工件，直线刃刀具210回到直线刃刀具210的切削刃的方向与机床X轴的方向平行的位置，在机床X向偏转位移Δx，以一定深度d在工件表面加工一个沟槽，即在工件表面形成圆环槽结构，无需测量沟槽深度，只通过测量圆环槽沿机床X轴方向宽度b，即可测量出直线刃刀具210的切削刃与机床X轴实际偏移角度α；从而对直线刃刀具210的切削刃初始位置进行较平，其中：

在步骤S130中，如图5所示，精对刀操作，旋转直线刃刀具210相应的δ₁、δ₂角度，利用步骤S110的补偿量，对机床X轴和机床Z轴进行补偿，再次旋转工件，以相同深度再次加工类似的沟槽，加工步骤参照步骤S120，分别测量形成的两个圆环槽结构的宽度b₂，b₃。

通过旋转角度δ₁、δ₂，圆环槽结构的宽度b₂，b₃与切削深度d的对应关系，计算得到ρ’和

的误差值，进而得到准确的ρ”和

其中相对位置关系为：

在步骤S140中，通过得到A点对应位置准确的ρ”和

后反推出机床B轴旋转中心坐标(x,z)，通过相对位置关系得到机床X轴和机床Z轴的补偿量与机床B轴旋转角度的关系。

步骤S150，如图6所示，任意选择直线刃刀具210的切削刃上的切削点，例如选择位于直线刃刀具210的切削刃边缘处为实际切削点，计算出实际加工的ρ和

并对工件的凸非球面轮廓曲线进行离散，得到加工曲线的离散点及刀具在切削位置旋转角度βi，在各离散点通过步骤S140的补偿关系，得到补偿过后的直线刃刀具210加工路径。其中ρ和

可从直线刃刀具210上切削点的坐标和机床B轴旋转中心坐标求得，直线刃刀具210刀位点轨迹为非球面表面轮廓320轨迹与机床B轴旋转引起的补偿量之和。假设非球面表面二维轮廓轨迹点为(x_i,z_i)，机床B轴旋转引起补偿量为(Δx_i，Δz_i),则实际刀位点为：

进一步地，可以化简为：

进一步地，如图7所示，在步骤S150的基础上，在实际加工过程中为了避免定点加工造成的刀具磨损问题，在加工过程中使得直线刃刀具210的切削刃上的切削点也移动，例如切削点从A点移动至C1，最终滑移至C2点位置处；其滑移距离为AC的长度lac，具体表现为：在直线刃刀具210单点切削的基础上增加刀具滑移的距离补偿值，即在对凸非球面表面方程离散化的基础上，也对选定直线刃刀具210的切削刃的切削长度进行等长度离散化为l(其为总长度lac与离散点个数的比值)，即每一次在刀具上滑移的长度为li＝il，得到每一个位置处非球面曲线的离散点及刀具滑移的长度补偿值，最终合成为直线刃滑移的加工路径。即在步骤S150的基础上增加每一个位置处的离散单位长度的刀具滑移补偿值。假设刀具滑移的刀位点为(x_j,z_j)所以滑移的实际加工点为：

进一步的，如图8所示，在刀具路径轨迹的基础上利用超声装置在直线刃刀具210沿着平行于直线刃刀具210的切削刃的方向施加超声振动，即直线刃刀具210的切削刃和超声振动方向330始终与工件加工表面轮廓保持相切的状态。

应理解的是，通过步骤S110至S140，提供了一种直线刃刀具210在对非球面工件310加工过程中的对刀方法，进而能够利用直线刃刀具210进行加工，直线刃刀具210能够降低切削力。在超精密加工过程中需要控制较小的进给速度从而保证加工的非球面的高精度，直线刃刀具210能够增大切削加工中的进给量，使切削的路径得以缩短，从而降低了刀具的磨损，一方面增加加工效率，也减少了更换刀具的频率，从而增加了制造的效率。由于切削刀具采用直线刃刀具210，切削厚度可以直接通过切削加工中的进给量大小计算得到，以此可以方便地控制切削厚度达到临界切削厚度，有利于实现材料塑性域去除(该去除方式能够使得材料不产生脆性断裂)，实现高效率加工，也有利于制造高质量光学表面。同时，因为切削过程中切削厚度不再受到机床加工参数切削深度的影响，切削厚度变得容易控制，使得塑性切削过程更加稳定。

应理解的是，可以在软件上利用Matlab编程实现直线刃刀具210的切削刃在机床的X-Z-B三轴同时联动的情况下，沿着非球面表面轮廓320始终相切的刀位点生成路线。

参照图2和图3，为了便于使刀具的切削刃与工件的切削点处于相切的状态，刀具在第一位置时，刀具的切削刃设置到与机床X轴平行。

具体地，对照图3，确定刀具偏移量即确定直线刃刀具210上某一参考点在机床机械坐标系中的坐标，设定刀偏量的目的是将直线刃刀具210参考点设置于机床主轴中心轴线上，并将此时刀偏量的X值、Y值和B值作为对应运动轴的零点。由于Z值与工件待加工表面的位置有关，因此可以忽略Z值的设定。在第一位置时，直线刃刀具210调整直线刃刀具210的切削刃与机床X轴方向处于水平状态，有利于使切削刃与切削点处于相切的状态。

参照图3，为了确定刀具参考点的刀偏量，以实现粗对刀。刀具的切削刃设置到与机床X轴平行时，设刀具远离机床B轴一侧的切削刃边缘点坐标位置为A(x_a,z_a)，另一侧的切削刃边缘点坐标位置为B(x_b,z_b)，获取刀具的切削刃与机床X轴的夹角θ，其中：

具体地，将直线刃刀具210固定到机床B轴台面的任意位置，利用光学对刀仪220得到A(x_a,z_a)和B(x_b,z_b)，并通过θ，调整直线刃刀具210的切削刃至与机床X轴平行。

参照图5，为了将直线刃刀具210的切削刃设置到与机床X轴平行的位置，以实现精对刀。获取刀具在第一位置以进给深度d，在旋转工件上加工产生的第一槽的宽度b时，旋转工件，将刀具设置到第一位置，将刀具沿机床X轴方向偏移距离Δx，并以进给深度d加工第一槽，测得第一槽沿机床X轴方向的宽度b。

具体地，利用d和b，得到直线刃刀具210的切削刃与机床X轴的实际偏移角度α，进而将直线刃刀具210的切削刃设置到与机床X轴平行的位置，其中：

参照图4和图5，刀具在第二位置和第三位置时，刀具分别绕机床B轴旋转对应逆时针的转角δ₁和对应顺时针的转角δ₂。

具体地，利用光学对刀仪220得到第一位置时直线刃刀具210的切削刃远离机床B轴一侧的边缘坐标位置A(x_a,z_a)，δ₁和δ₂的角度不同，并分别利用光学对刀仪220获得直线刃刀具210对应δ₁时的A₂(x₂,z₂)和对应δ₂时的A₃(x₃,z₃)，利用A(x_a,z_a)、A₂(x₂,z₂)和A₃(x₃,z₃)，得到距离A(x_a,z_a)机床B轴中心的距离ρ’和角度

并利用A(x_a,z_a)、A₂(x₂,z₂)和A₃(x₃,z₃)相对矢量关系，沿机床X轴方向和机床Z轴方向分解，得到对应补偿量。

具体地，刀具分别旋转δ₁和δ₂，并利用上述的补偿量，对机床X和机床Z轴进行补偿，旋转工件，以深度d加工第二槽和第三槽，测得此时的第二槽的宽度b₂和第三槽的宽度b₃。

参照图4和图5，根据距离ρ’和角度

的误差值，得到修正的距离ρ”和角度

时，其中：

具体地，利用δ₁和δ₂，以及第二槽沿机床X轴方向的宽度和第三沟槽沿机床的X轴方向的宽度与b₂和b₃的对应关系，计算得到与实际的ρ’和

的误差值，进而得到准确的ρ”和

参照图6，得到补偿后的刀具的加工路径时，根据切削点的坐标和机床B轴中心的坐标，获得距离ρ和角度

设切削点的刀位点为(x_i,z_i)，机床X轴、机床Z轴的补偿量为(Δx_i,Δz_i)，则加工点为：

具体地，对照图6，利用ρ”和

获取机床B轴旋转的中心坐标(x,z)，并通过相对位置关系得到机床X、机床Z轴的准确补偿量与B轴旋转角度的关系，任意选择直线刃刀具210的切削刃上的切削点，并计算出切削点在实际加工时的ρ和

对凸非球面轮廓曲线进行离散，得到加工曲线的离散点及刀具在切削位置旋转角度βi，计算各离散点的补偿关系，得到补偿过后的刀具加工路径。

参照图7，为了减少刀具磨损，获取切削时刀具上选择的切削点的距离ρ和角度

时，切削点选择在刀具的切削刃上滑移的点位；得到补偿后的刀具的加工路径时，设滑移的补偿值为li，设切削点的刀位点为(x_j,z_j)，则加工点为：

具体地，当直线刃刀具210沿着工件的非球面表面轮廓320进行车削加工操作的同时，直线刃刀具210上的切削点也会沿着直线刃刀具210的切削刃进行滑移和移动，这种加工方法一方面保证了直线刃加工的优势，另一方面通过滑移可以实现刀具切削位置的实时更新，进一步降低了直线刃定点车削加工长时间的刀具磨损。

参照图8，为了保证加工的表面质量，直线刃对非球面加工方法还包括刀具在加工时，对刀具沿平行于刀具的切削刃的方向施加超声振动。

具体地，超声振动同时起到降低摩擦、减少切削力的作用。直线刃刀具210加工过程中刀具切削方向与工件非球面表面轮廓320始终相切，通过施加一维纵向超声振动，起到润滑、降低切削力和切削热的作用，工件与直线刃刀具210的切削点周期性分离有利于排屑，能够提高刀具使用寿命，还能改善工件加工质量。

参照图1至图8，以下描述本发明第二方面实施例的加工设备，本实施例的加工设备以实现上述第一方面实施例的直线刃对非球面加工方法，包括机床和超声波换能器，

机床包括沿机床X轴方向平移的第一驱动组件110、沿机床Z轴方向平移的第二驱动组件120、沿机床B轴方向旋转的第三驱动组件130和沿机床C轴方向旋转的第四驱动组件140；

超声波换能器用于对刀具沿平行于刀具的切削刃的方向施加超声振动。

通过在第二方面实施例的加工设备中实现上述第一方面实施例的直线刃对非球面加工方法，包括了上述第一方面实施例的直线刃对非球面加工方法的全部有益效果，此处不再赘述。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.直线刃对非球面加工方法，其特征在于，包括：

获取刀具在第一位置时的切削刃边缘点的坐标，机床B轴带动所述刀具旋转至第二位置以及第三位置，获取所述刀具在所述第二位置以及所述第三位置的所述切削刃边缘点的坐标，根据所述第一位置的坐标、所述第二位置的坐标和所述第三位置的坐标，获取所述刀具在所述第一位置时，所述切削刃边缘点与所述机床B轴中心的距离ρ’和角度

并得到在所述机床X轴方向和所述机床Z轴方向上，分别对应所述第二位置的坐标和所述第三位置的坐标的补偿量；

获取所述刀具在所述第一位置以进给深度d，在旋转工件上加工产生的第一槽的宽度b，根据所述宽度b，得到所述刀具的切削刃与所述机床X轴的实际偏移角度α；

根据所述补偿量，获得所述刀具在对应所述第二位置和对应所述第三位置时对所述旋转工件加工产生的第二槽的宽度b₂和第三槽的宽度b₃，根据所述距离ρ’和所述角度

的误差值，得到修正的距离ρ”和角度

根据所述ρ”和所述

获取所述机床B轴中心的坐标，以及所述机床X轴、所述机床Z轴的补偿量与所述机床B轴旋转角度的关系；

获取切削时所述刀具上选择的切削点的距离ρ和角度

并获取加工曲线的离散点的坐标，以及得到所述刀具在切削位置旋转角度βi和各所述离散点的补偿关系，得到补偿后的所述刀具的加工路径。

2.根据权利要求1所述的直线刃对非球面加工方法，其特征在于，所述刀具在所述第一位置时，所述刀具的切削刃设置到与所述机床X轴平行。

3.根据权利要求2所述的直线刃对非球面加工方法，其特征在于，所述刀具的切削刃设置到与所述机床X轴平行时，设所述刀具远离所述机床B轴一侧的所述切削刃边缘点坐标位置为A(x_a,z_a)，另一侧的所述切削刃边缘点坐标位置为B(x_b,z_b)，获取所述刀具的切削刃与所述机床X轴的夹角θ，其中：

4.根据权利要求1所述的直线刃对非球面加工方法，其特征在于，获取所述刀具在所述第一位置以进给深度d，在所述旋转工件上加工产生的第一槽的宽度b时，旋转工件，将所述刀具设置到所述第一位置，将所述刀具沿所述机床X轴方向偏移距离Δx，并以所述进给深度d加工所述第一槽，测得所述第一槽沿所述机床X轴方向的所述宽度b。

5.根据权利要求1所述的直线刃对非球面加工方法，其特征在于，所述刀具在所述第二位置和所述第三位置时，所述刀具分别绕所述机床B轴旋转对应逆时针的转角δ₁和对应顺时针的转角δ₂。

6.根据权利要求5所述的直线刃对非球面加工方法，其特征在于，根据所述距离ρ’和所述角度

的误差值，得到修正的距离ρ”和角度

时，其中：

7.根据权利要求1所述的直线刃对非球面加工方法，其特征在于，得到补偿后的所述刀具的加工路径时，根据所述切削点的坐标和所述机床B轴中心的坐标，获得所述距离ρ和所述角度

设所述切削点的刀位点为(x_i,z_i)，所述机床X轴、所述机床Z轴的补偿量为(Δx_i,Δz_i)，则加工点为：

8.根据权利要求7所述的直线刃对非球面加工方法，其特征在于，获取切削时所述刀具上选择的切削点的距离ρ和角度

时，所述切削点选择在所述刀具的切削刃上滑移的点位；得到补偿后的所述刀具的加工路径时，设滑移的补偿值为li，设所述切削点的刀位点为(x_j,z_j)，则加工点为：

9.根据权利要求1至8中任一项所述的直线刃对非球面加工方法，其特征在于，还包括所述刀具在加工时，对所述刀具沿平行于所述刀具的切削刃的方向施加超声振动。

10.实现如权利要求9所述的直线刃对非球面加工方法的加工设备，其特征在于，包括：

机床，所述机床包括沿所述机床X轴方向平移的第一驱动组件、沿所述机床Z轴方向平移的第二驱动组件、沿所述机床B轴方向旋转的第三驱动组件和沿所述机床C轴方向旋转的第四驱动组件；

超声波换能器，所述超声波换能器用于对所述刀具沿平行于所述刀具的切削刃的方向施加超声振动。

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