[发明专利]一种基于多频段耦合误差收敛的高收敛比离子束加工方法

说明书

本发明公开了一种基于多频段耦合误差收敛的高收敛比离子束加工方法，本发明在加工前根据低频误差比例K_i对根据空间域高度误差RMS_i生成的去除函数进行调整，加工后根据加工面形误差收敛率V_i+1判断是继续采用原去除函数还是更换生成束径更小的去除函数进行迭代加工直至最终的误差满足要求。本发明从工件面形频率误差的角度利用离子束机床进行了分频段的误差修形，在使得各频段误差均得到高效收敛提高了面形收敛比的同时，也提高了离子束加工的修形精度，有利于多频段耦合面形误差的快速收敛，具有精度和效率兼备、可操作性强、工艺流程简单的优点。

技术领域

本发明涉及离子束加工的高收敛比加工方法，具体涉及一种基于多频段耦合误差收敛的高收敛比离子束加工方法。

背景技术

面形误差的收敛与去除函数的大小直接相关。随着误差空间频率的增大，用来修正该误差的去除函数束径应该越小。然而在工程实践中的误差面形都是由各种频段误差耦合形成的，对于这种低频误差和中高频误差耦合的面形，用大束径修形对中高频误差不能得到有效的去除；用小束径修形加工效率又会偏低。

目前离子束加工中由于以下原因加工效率和收敛精度得不到有效提高：(1)某一特定束径的去除函数只能有效去除特定频率的面形误差，对其他频率的修形效果欠佳；(2)随着加工过程的进行，去除函数的面形收敛速率会逐渐降低。而现有的加工工艺中，多使用一个束径的去除函数，在完全完成加工，即收敛效率趋近于零时，再进行测量，根据测得面形高度误差再次计算新的去除函数进行加工。由于在加工过程中，同一去除函数的收敛效率越来越低，且相同束径的去除函数对其他频段误差无法进行有效收敛，影响了加工效率和面形收敛比的同时，面形精度也得不到很好的提高。因此有必要改进对于耦合面形误差的离子束修形方法，实现高效率、高精度加工。

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，提供一种基于多频段耦合误差收敛的高收敛比离子束加工方法，本发明能够变去除函数修形工艺可以有效的提高离子束修形的精度和效率，从工件面形频率误差的角度利用离子束机床进行了分频段的误差修形，在使得各频段误差均得到高效收敛提高了面形收敛比的同时，也提高了离子束加工的修形精度，有利于多频段耦合面形误差的快速收敛，具有精度和效率兼备、可操作性强、工艺流程简单的优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于多频段耦合误差收敛的高收敛比离子束加工方法，实施步骤包括：

1)初始化迭代次数i为0，测量工件第i+1次离子束修形加工前的空间域高度误差RMS_i；

2)根据第i+1次离子束修形加工前的空间域高度误差RMS_i生成去除函数R_i(x,y)；

3)根据第i+1次离子束修形加工前的空间域高度误差RMS_i进行功率谱密度分析获取第 i+1次离子束修形加工前的低频误差比例K_i；

4)选择性根据第i+1次离子束修形加工前的低频误差比例K_i调整去除函数R_i(x,y)的束径大小，得到最终的去除函数R_i(x,y)；

5)采用最终的去除函数R_i(x,y)进行第i+1次离子束修形加工，并记录加工时间t_i+1；

6)测量工件第i+1次离子束修形加工后的空间域高度误差RMS_i+1；