[发明专利]一种光学元件面形加工的工艺与参数选择及其应用方法

说明书

本发明公开了一种光学元件面形加工的工艺与参数选择及其应用方法，工艺与参数选择方法实施步骤包括：针对目标光学元件建立加工有限参数库，计算每一组工艺与参数的修形效率FA，选择修形效率FA值最大的一组工艺与参数作为输出的最优工艺与参数。工艺与参数选择方法的应用方法的实施步骤包括确定最优工艺与参数，根据最优工艺与参数对目标光学元件进行面形迭代加工直至目标光学元件的面形精度是否满足指定条件。本发明能够避免人工判断失据，实现光学元件高效高精度加工的工艺路线制定，通过最优参数选取准则，客观全面的评价最适合当前面形的各工艺及参数，避免人员选择工艺带来的不确定与不客观，有效提升工艺选取的准确性。

技术领域

本发明涉及光学零件抛光技术，具体涉及一种光学元件面形加工的工艺与参数选择及其应用方法。

背景技术

根据光学的衍射理论，增大光学系统的口径是提高系统分辨率的有效手段。随着光学技术的发展，新一代的光学系统中所使用的光学元件对面形精度的要求越来越高，对光学加工技术提出了更高要求。高精度光学元件的加工是一个复杂、漫长的过程，其工艺流程包括：铣磨成型，数控研磨，粗抛光，精抛光等。高精度光学元件的加工过程不可能依靠一种工艺或抛光工具就能够完成，如何在全局修形过程中合理选择不同阶段的工艺及参数，目前依然多基于人员经验，并无量化的选择指标。该方法起作用，但不是最佳的。光学元件高效高精度加工的工程实践急需一种确定可控的工艺路线制定策略方法。

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，提供一种光学元件面形加工的工艺与参数选择及其应用方法，本发明能够避免人工判断失据，实现光学元件高效高精度加工的工艺路线制定，通过最优参数选取准则，客观全面的评价最适合当前面形的各工艺及参数，避免人员选择工艺带来的不确定与不客观，有效提升工艺选取的准确性。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种光学元件面形加工的工艺与参数选择方法，实施步骤包括：

1)针对目标光学元件建立加工有限参数库，所述加工有限参数库包括用于对目标光学元件进行面形加工的至少两组以上的工艺与参数；

2)计算每一组工艺与参数的修形效率FA；

3)选择修形效率FA值最大的一组工艺与参数作为输出的最优工艺与参数。

优选地，步骤2)中计算每一组工艺与参数的修形效率FA的函数表达式如式(1)所示；

式(1)中，RMS_before为使用去除函数仿真加工前的面形RMS值，RMS_after为使用去除函数仿真加工后的面形RMS值，T为仿真加工时间，RMS_E为待加工面形中可修正的低频误差成分值，RMS_HE为待加工面形中不可修正的高频误差成分值。

本发明还提供一种前述光学元件面形加工的工艺与参数选择方法的应用方法，实施步骤包括：

S1)针对目标光学元件采用所述的光学元件面形加工的工艺与参数选择方法选择确定最优工艺与参数；

S2)根据最优工艺与参数对目标光学元件进行面形加工指定时间；

S3)对目标光学元件的面形进行测量；

S4)判断目标光学元件的面形精度是否满足指定条件，如果尚未满足指定条件则跳转执行步骤S2)；否则，结束并退出。

本发明光学元件面形加工的工艺与参数选择方法的优点为：