[发明专利]一种3D打印辅助离子束抛光方法

权利要求书

1.一种3D打印辅助离子束抛光方法，其特征在于，包括下述步骤：

对待加工光学镜面进行干涉检测，获得镜面误差，所述镜面误差为所述待加工光学镜面的实际面形与理论面形的偏差；

利用PSD谱段分布分析所述镜面误差；

根据所述镜面误差的分析结果计算3D打印的加工文件；

根据所述加工文件，在所述光学镜面上进行3D打印，形成牺牲层；

调整离子束抛光的工作参数，使所述待加工光学镜面材料与所述牺牲层材料具有相同的材料去除速率；

获取所述工作参数对应的离子束抛光去除函数；

以所述离子束抛光去除函数为基础计算离子束加工驻留时间，生成离子束抛光加工文件；

对所述离子束抛光加工文件进行离子束抛光，将所述牺牲层的面形精度及表面质量复制到所述待加工光学镜面上；

对所述待加工光学镜面进行干涉检测，若镜面误差满足要求则结束加工；若镜面误差不满足要求，则重复上述步骤，直到镜面误差满足精度要求为止；

在进行根据所述镜面误差的分析结果计算3D打印的加工文件的步骤中，具体包括下述步骤：

根据所述镜面误差的PV值得到3D打印的加工文件的基础厚度d，以所述待加工光学镜面上最低点处为0，其他镜面点相对最低点的高度h，所述待加工光学镜面上任意一点处所需要打印的牺牲层厚度为d-h，计算得到所述待加工光学镜面上需要打印的牺牲层厚度分布图；

测量3D打印的加工文件在单位时间内单点处的增材制造工作函数；

采用反卷积算法计算得到3D打印的加工文件在待加工光学镜面上各处的驻留时间分布，得到3D打印的加工文件；

在完成根据所述加工文件，在所述光学镜面上进行3D打印，形成牺牲层的步骤后进行下一步步骤前，还包括下述步骤：

利用金刚石单点车对所述牺牲层进行加工，去除所述牺牲层的表面误差，并修正所述牺牲层的厚度，获得厚度均匀、面形误差精度满足要求的牺牲层。

2.如权利要求1所述的3D打印辅助离子束抛光方法，其特征在于，在根据所述加工文件，在所述光学镜面上进行3D打印，形成牺牲层的步骤中，所述牺牲层的材料是有机物、陶瓷或者金属。

3.如权利要求1所述的3D打印辅助离子束抛光方法，其特征在于，在调整离子束抛光的工作参数，使所述待加工光学镜面材料与所述牺牲层材料具有相同的材料去除速率的步骤中，所述工作参数包括离子能量、入射角度、离子浓度及离子种类。

4.如权利要求1所述的3D打印辅助离子束抛光方法，其特征在于，在进行获取所述工作参数对应的离子束抛光去除函数的步骤中，具体包括下述步骤：

选用与待加工光学镜面材料相同的实验片，并干涉检测面形，得到实验片干涉面形；

设定离子束抛光的工艺参数，采用离子束抛光对所述实验片进行单点驻留去除实验，所述单点驻留的时间为100s；

测量所述实验片上的面形，并与所述实验片干涉面形中的检测结果作差，得到材料去除分布；

根据所述材料去除分布，计算得到采用所述采用离子束抛光对所述实验片进行加工，单位时间内产生的材料去除分布，所述材料去除分布的特征值包括材料峰值去除率和去除函数半宽。