[发明专利]非球面镜面集成加工系统及方法

权利要求书

1.一种非球面镜面集成加工系统，该系统运行于计算机中以控制 精密加工设备进行非球面镜面的设计、加工、测量及误差分析，其特 征在于，该系统包括：

设计单元，用于根据用户需求设计非球面镜面模具加工数据；

加工单元，用于根据上述设计的加工数据进行对非球面镜面模具 进行高精度加工；

测量单元，用于设置扫描方式以指引精密加工设备上的探针对加 工出来的非球面镜面模具进行测量，并根据所选择的扫描方式生成相 应的测量路径，设置多个测量参数以及测量参数对应的默认值，并获 取非球面镜面的设计参数，根据生成的测量路径以及所设置的测量参 数生成测量程序，启动计算机的计时器板卡中的计时器及计数器板卡 中的计数器，以计算相关参数及测量点信息，控制精密加工设备依据 该测量程序对加工出来的非球面镜面进行测量，记录下测量数据，并 将所述测量数据传送至计算机，关闭计时器及计数器，对获取的测量 数据与非球面镜面设计参数进行分析比对，判断该非球面镜面的加工 是否合格，输出包含测量数据的数据文件以及分析结果；及

误差分析单元，根据上述所得的测量数据及设计单元设计的加工 数据进行误差分析，如果误差超出可接受误差范围，则返回到加工单 元以继续进行高精度加工直到误差回到范围内，如果误差分析结果显 示误差在可接受误差范围内，则进行最小二乘法拟合得到一个测量数 据与所述设计的加工数据间的最小收敛条件，最终得到一个精度更高 的非球面镜面曲线。

2.如权利要求1所述的非球面镜面集成加工系统，其特征在于， 所述的设计的加工数据包括：镜面的凹凸、镜面半径、是否圆角过渡 及圆角大小。

3.如权利要求1所述的非球面镜面集成加工系统，其特征在于， 所述的加工单元进行加工时包括：直轴非球面镜面加工及斜轴非球面 镜面加工。

4.一种非球面镜面集成加工方法，其特征在于，该方法包括步骤：

根据用户需求设计非球面模具加工数据；

根据上述加工数据对非球面镜面加工；

设置扫描方式以指引精密加工设备上的探针对加工出来的非球面 镜面模具进行测量，并根据所选择的扫描方式生成相应的测量路径， 设置多个测量参数以及测量参数对应的默认值，并获取非球面镜面的 设计参数，根据生成的测量路径以及所设置的测量参数生成测量程序， 启动计算机的计时器板卡中的计时器及计数器板卡中的计数器，以计 算相关参数及测量点信息，控制精密加工设备依据该测量程序对加工 出来的非球面镜面进行测量，记录下测量数据，并将所述测量数据传 送至计算机，关闭计时器及计数器，对获取的测量数据与非球面镜面 设计参数进行分析比对，判断该非球面镜面的加工是否合格，输出包 含测量数据的数据文件以及分析结果；

根据上述所得的测量数据与设计的加工数据进行误差分析；

判断所述误差是否位于误差范围内；

若误差不在误差范围内，则返回根据上述加工数据对非球面镜面 加工的步骤；

若所述误差在误差范围内，则进行最小二乘法拟合得到一个测量 数据与所述设计的加工数据间的最小收敛条件，最终得到一个精度更 高的非球面镜面曲线。

5.如权利要求4所述的非球面镜面集成加工方法，其特征在于， 所述的非球面镜面加工数据包括镜面的凹凸、镜面半径、是否圆角过 渡及圆角大小。

6.如权利要求4所述的非球面镜面集成加工方法，其特征在于， 所述的非球面镜面加工包括：直轴非球面镜面加工及斜轴非球面镜面 加工。