[发明专利]扩展式多次项自由曲面检测方法

说明书

本发明提供了扩展式多次项自由曲面检测方法，包括以下步骤：S1.构建参数公式；S2.采用C++方式对设计参数公式的程序编写；S3.将C++编译程序导入UA3P建立设计扩展式多次项自由曲面模型；S4.采用UA3P原子力探头扫描测量，编写NC测量路径，测量完整面后显示为一个3D轮廓面型；S5.对扫描测量点图像进行滤波处理后，输出真实测量结果。本发明的检测方法测量精度高，误差小，可以控制在0.1um以内，且充分缩短了普通生产和实及组装时间，效率高。

技术领域

本发明涉及光学模具技术领域，具体涉及扩展式多次项自由曲面检测方法。

背景技术

随着近代工业的发展，科技的进步，光学模具的结构越来越复杂，传统非球面已经满足不了市面上的需求；所以有了自由曲面，也就是非对称复杂光学设计表面。

针对自由曲面的测量，可以分为接触式测量与非接触式测量两大类。目前，基于坐标测量机的接触式测量在自由曲面零件的测量中得到了较为广泛的应用，但它价格昂贵，难于检测易碎、易变形或不能直接接触的物体，而曲面的非接触式测量以其速度高、无磨损、不需要进行测头半径补偿，且特别适合于易碎、易变形材料的测量等优点而受到越来越多的关注。自由曲面的非接触测量主要使用光电技术，典型的方法是用结构光机制通过对被测量体的视觉扫描，运用图像处理技术，获取被测物体的表面3D点云数据，经曲面拟合，就可以得到测量对象物体表面的3D描述。从而可以进行这种物体的结构、性能分析；外形结构重建；CAD设计模型匹配、更新与修改；加工质量评估和工艺设计、加工过程控制等。非接触测量已成为自由曲面测量的一个重要发展方向。现有技术还没有办法对这种扩展式自由曲面超高精密配件进行检测，无法判定其加工精度。

发明内容

要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种扩展式多次项自由曲面检测方法，目的是确保加工的扩展式多次项自由曲面工件得以检测及测量结果精度高误差小（精度精确到0.1um）。

技术方案： 扩展式多次项自由曲面检测方法，包括以下步骤：

S1. 构建参数公式，公式如下：

S2. 采用C++方式对设计参数公式的程序编写；

S3. 将C++编译程序导入UA3P建立设计扩展式多次项自由曲面模型；

S4. 采用UA3P原子力探头扫描测量，编写NC测量路径，测量完整面后显示为一个3D轮廓面型；

S5. 对扫描测量点图像进行滤波处理后，输出真实测量结果。

优选的，所述步骤S2中采用C++方式对设计参数公式及其涉及的项目进行程序编写，所述涉及的项目包括参数公式中的x，y，c，k，C1，C2，C3，…，C15中的任一项。

优选的，所述步骤S5中滤波处理为通过UA3P处理软件对扫描测量取点进行粗差滤波处理。

优选的，所述步骤S5中测量结果包括模具超精密配件扩展式多项次自由曲面的加工与设计理论值差异的三维轮廓面精度。

有益效果：本发明的检测方法具有以下优点：

1、采用小型三维精密仪器UA3P原子力探头接触式整个面上扫描取点测量，可以确保测量结果的准确性，保证扩展式多项次自由曲面的粗糙度和精度；

2、本发明弥补了市面上以往没有办法检测解析扩展式多项次自由曲面，只有通过实际组装来判定加工的东西是否符合标准的空白；

3、在产品加工下来后就能及时检测后数据反馈给加工者作修正补偿，也可以反馈至设计处及时修整参数，反馈及时高效；

4、本发明的检测方法测量精度高，误差小，可以控制在0.1um以内，且充分缩短了普通生产和实及组装时间，效率高。