一种保形抛光工具驻留时间的确定方法及系统技术方案

本申请提供一种保形抛光工具驻留时间的确定方法及系统，所述方法包括：S1、对标定件进行车削加工，并测量得到第一表面轮廓数据；S2、对标定件进行抛光；S3、测量抛光后标定件的表面轮廓，得到第二表面轮廓数据；S4、比较第一表面轮廓数据和第二表面轮廓数据，得到表面轮廓高度变化云图；S5、选取目标观测点；S6、测量目标观测点处的表面微观形貌，并判断抛光结果是否合格，若是，则执行S7，若否，则调整第一进给速度的值，并跳转至S2；S7、计算保形抛光工具的驻留时间。本申请可以合理确定保形抛光后处理过程中抛光工具的驻留时间，在不破坏面形精度的前提下，有效去除车削刀纹，改善光学表面中高频误差。高频误差。高频误差。

【技术实现步骤摘要】
一种保形抛光工具驻留时间的确定方法及系统


[0001]本申请涉及光学加工
，尤其涉及一种保形抛光工具驻留时间的确定方法及系统。

技术介绍

[0002]单点金刚石车削技术已经广泛应用于光学零件超精密制造领域。该方法虽然可以快速达到微米级形状精度和纳米级表面粗糙度，但是规律性车削刀纹带来的衍射和散射效应会严重影响光学系统成像质量。为解决该问题，单点金刚石车削表面抛光后处理技术得到广泛关注，许多特种加工方法得到应用，如离子束成形(IBF)、磁流变抛光(MRF)、主动射流抛光(AFJP)、粒子流抛光(AJP)和气囊抛光等。上述方法能够有效去除车削刀纹，但是如果抛光工具驻留时间选取不当，会造成面形精度的破坏，影响光学系统性能。因此，合理确定驻留时间是实现保形抛光的关键。为此，本专利技术提出了一种保形抛光工具驻留时间的确定方法及系统。

技术实现思路

[0003]本申请的目的是针对以上问题，提供一种保形抛光工具驻留时间的确定方法及系统。
[0004]第一方面，本申请提供一种保形抛光工具驻留时间的确定方法，所述方法包括如下步骤：
[0005]S1、对标定件进行车削加工，并测量车削加工后的标定件的表面轮廓，得到第一表面轮廓数据；
[0006]S2、对车削加工后的标定件进行抛光，抛光工具采用恒定的第一进给速度；
[0007]S3、测量抛光后的标定件的表面轮廓，得到第二表面轮廓数据；
[0008]S4、比较第一表面轮廓数据和第二表面轮廓数据，得到表面轮廓高度变化云图；
[0009]S5、从表面轮廓高度变化云图中选取目标观测点，所述目标观测点为表面轮廓高度变化值为第一设定值的点；
[0010]S6、测量目标观测点处的表面微观形貌，并判断抛光结果是否合格，若是，则执行步骤S7，若否，则调整第一进给速度的值，并跳转至步骤S2；
[0011]S7、根据第一进给速度，计算得到保形抛光工具的驻留时间。
[0012]根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述标定件为圆柱状结构，其车削、抛光表面为其圆形端面，抛光轨迹为等距螺旋线。
[0013]根据本申请某些实施例提供的技术方案，步骤S5中，从表面轮廓高度变化云图中选取目标观测点的方法具体包括：
[0014]选取目标直线，所述目标直线为经过所述标定件圆形端面圆心的任意一条直线；
[0015]在所述目标直线上选取任意一点表面轮廓高度变化值为第一设定值的点，作为所述目标观测点。
[0016]根据本申请某些实施例提供的技术方案，步骤S6中，判断抛光结果是否合格的具体方法包括：判断该目标观测点处的功率谱密度峰值是否小于第二设定值，若是则表示合格，若否则表示不合格。
[0017]根据本申请某些实施例提供的技术方案，步骤S6中，采用如下公式，调整第一进给速度：
[0018][0019]其中，v1为调整前的第一进给速度，v2为调整后的第一进给速度，a1为当前目标观测点处的功率谱密度峰值，a0为第二设定值，k为调整系数。
[0020]根据本申请某些实施例提供的技术方案，步骤S7中，采用如下公式，计算保形抛光工具的驻留时间：
[0021][0022]其中，t为保形抛光工具的驻留时间，d为抛光头直径，v为第一进给速度。
[0023]根据本申请某些实施例提供的技术方案，采用激光干涉仪测量第一表面轮廓数据和第二表面轮廓数据；采用白光干涉仪测量目标观测点处的表面微观形貌。
[0024]第二方面，本申请提供一种保形抛光工具驻留时间的确定系统，包括车削加工模块、测量模块、抛光模块以及运算控制模块；
[0025]所述车削加工模块用于对标定件进行车削加工；
[0026]所述测量模块用于测量车削加工后的标定件的表面轮廓并得到第一表面轮廓数据；
[0027]所述抛光模块用于对车削加工后的标定件进行抛光；
[0028]所述测量模块还用于测量抛光后的标定件的表面轮廓并得到第二表面轮廓数据；
[0029]所述运算控制模块用于比较第一表面轮廓数据和第二表面轮廓数据，并得到表面轮廓高度变化云图；
[0030]所述运算控制模块还用于根据表面轮廓高度变化云图选取表面轮廓高度变化值为第一设定值的目标观测点；
[0031]所述测量模块还用于测量目标观测点处的表面微观形貌；
[0032]所述运算控制模块还用于根据目标观测点处的表面微观形貌判断抛光结果是否合格；
[0033]所述运算控制模块还用于当判断抛光结果不合格时，调整抛光工具的第一进给速度；
[0034]所述运算控制模块还用于根据第一进给速度，计算得到保形抛光工具的驻留时间。
[0035]根据本申请某些实施例提供的技术方案，保形抛光工具驻留时间的确定系统还包括工位切换模块，所述工位切换模块用于驱动所述标定件在所述车削加工模块、所述测量模块以及所述抛光模块之间进行位置切换。
[0036]与现有技术相比，本申请的有益效果：本申请提供的保形抛光工具驻留时间的确定方法，采用与待加工零件材料相同的标定件进行抛光进给速度的确定，在确定过程中，通
过对抛光前后的标定件加工表面的表面轮廓数据进行对比、以及对抛光后的标定件上目标观测点的表面微观形貌进行测量，可以得到符合抛光结果要求(即去除车削刀纹)的抛光工具的进给速度，从而可以确定要得到符合抛光结果要求的保形抛光工具的驻留时间，进而在对待加工零件进行抛光时可以直接采用该保形抛光工具的驻留时间，根据驻留时间和待加工零件加工表面的直径尺寸去计算相应的抛光进给速度；本申请可以合理确定单点金刚石车削表面的保形抛光后处理过程中抛光工具的驻留时间，在不破坏面形精度的前提下，有效去除车削刀纹，改善光学表面中高频误差。
附图说明
[0037]图1为本申请实施例1提供的保形抛光工具驻留时间的确定系统的结构示意图；
[0038]图2为本申请实施例2提供的保形抛光工具驻留时间的确定方法的流程图；
[0039]图3为本申请实施例2提供的抛光工具运动示意图；
[0040]图4为本申请实施例2提供的标定件表面抛光轨迹的结构示意图；
[0041]图5为本申请实施例2中标定件抛光前后表面轮廓高度变化图。
[0042]图中所述文字标注表示为：
[0043]1、直线导轨；2、移动机床；3、车削加工工位；4、抛光工位；5、表面轮廓测量工位；6、微观形貌测量工位；7、标定件；8、抛光工具。
具体实施方式
[0044]为了使本领域技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本申请的保护范围有任何的限制作用。
[0045]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0046]实施例1
[0047]请参考图1，本实施例提供一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种保形抛光工具驻留时间的确定方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1、对标定件进行车削加工，并测量车削加工后的标定件的表面轮廓，得到第一表面轮廓数据；S2、对车削加工后的标定件进行抛光，抛光工具采用恒定的第一进给速度；S3、测量抛光后的标定件的表面轮廓，得到第二表面轮廓数据；S4、比较第一表面轮廓数据和第二表面轮廓数据，得到表面轮廓高度变化云图；S5、从表面轮廓高度变化云图中选取目标观测点，所述目标观测点为表面轮廓高度变化值为第一设定值的点；S6、测量目标观测点处的表面微观形貌，并判断抛光结果是否合格，若是，则执行步骤S7，若否，则调整第一进给速度的值，并跳转至步骤S2；S7、根据第一进给速度，计算得到保形抛光工具的驻留时间。2.根据权利要求1所述的保形抛光工具驻留时间的确定方法，其特征在于，所述标定件为圆柱状结构，其车削、抛光表面为其圆形端面，抛光轨迹为等距螺旋线。3.根据权利要求2所述的保形抛光工具驻留时间的确定方法，其特征在于，步骤S5中，从表面轮廓高度变化云图中选取目标观测点的方法具体包括：选取目标直线，所述目标直线为经过所述标定件圆形端面圆心的任意一条直线；在所述目标直线上选取任意一点表面轮廓高度变化值为第一设定值的点，作为所述目标观测点。4.根据权利要求3所述的保形抛光工具驻留时间的确定方法，其特征在于，步骤S6中，判断抛光结果是否合格的具体方法包括：判断该目标观测点处的功率谱密度峰值是否小于第二设定值，若是则表示合格，若否则表示不合格。5.根据权利要求4所述的保形抛光工具驻留时间的确定方法，其特征在于，步骤S6中，采用如下公式，调整第一进给速度：其中，v1为调整前的第一进给速度，v2为调整后的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昊，王朋，张洪顺，唐海瑞，张晨，
申请(专利权)人：天津津航技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：