[发明专利]一种内壁光学表面抛光路径计算方法

说明书

本发明涉及机械加工领域，尤其涉及一种内壁光学表面抛光路径计算方法，包括：利用待抛光工件坐标系建立与待抛光工件坐标系平行的机械臂坐标系；利用所述机械臂坐标系获取抛光路径基础矢量；利用所述抛光路径基础矢量得到内壁光学表面抛光路径，可对分布在侧壁的内壁光学表面进行抛光，且抛光方法能够实现表面加工纹理去除的效果，提升表面质量，解决内壁光学表面加工纹理去除中的空间小，位置灵活，且需要通过人工手抛进行纹理去除的费时费力，工艺不可控的难题。

技术领域

本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种内壁光学表面抛光路径计算方法。

背景技术

精密和超精密抛光是一种有效的加工切削纹理去除的后处理方法，广泛应用于光学表面以及具有超高表面质量的加工后处理。传统方法只适合针对开放空间的端面表面进行抛光加工，对于内壁光学表面这样具有空间狭小限制和光学表面朝向灵活的加工纹理抛光去除无法适用。以往的抛光方法，主要用于去除在端面基底的光学表面的加工纹理。而不是用于内壁光学表面的加工去除。内壁光学表面加工纹理的去除面临着表面朝向灵活不定的特性，因此需要一种切实可行的内壁抛光路径计算方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种内壁光学表面抛光路径计算方法，通过双重坐标系并建立对应关系后，基于表面法向矢量计算抛光路径，计算精度高输出路径误差小。

为实现上述目的，本发明提供了一种内壁光学表面抛光路径计算方法，包括：

S1、利用待抛光工件坐标系建立与待抛光工件坐标系平行的机械臂坐标系；

S2、利用所述机械臂坐标系获取抛光路径基础矢量；

S3、利用所述抛光路径基础矢量得到内壁光学表面抛光路径。

优选的，所述利用待抛光工件坐标系建立与待抛光工件坐标系平行的机械臂坐标系包括：

根据待抛光工件坐标系的X、Y轴确定与待抛光工件坐标系X、Y轴平行的初始机械臂坐标系X、Y轴；

根据抛光工具指向确定初始机械臂坐标系Z轴方向；

利用所述初始机械臂坐标系X、Y、Z轴建立机械臂坐标系。

优选的，利用所述机械臂坐标系获取抛光路径基础矢量包括：

利用所述机械臂坐标系的原点与待抛光工件坐标系的原点获取机械臂坐标系与待抛光工件坐标的原点向量；

利用所述机械臂坐标系与待抛光工件坐标的原点向量作为抛光路径基础矢量。

优选的，利用所述抛光路径基础矢量得到内壁光学表面抛光路径包括：

利用待抛光工件获取与待抛光工件的初始抛光路径点集合；

利用待抛光工件坐标系计算所述抛光路径点集合中各抛光路径点的单位法向矢量；

利用所述抛光路径点集合中各抛光路径点的单位法向矢量计算抛光路径点集合中各初始抛光路径点；

利用所述抛光路径点集合中各初始抛光路径点得到试运行抛光路径点集合；

利用所述试运行抛光路径点集合进行空间干涉检查得到待抛光工件的抛光路径点集合；

利用所述待抛光工件的抛光路径点集合作为内壁光学表面抛光路径。

进一步的，所述利用待抛光工件坐标系计算所述抛光路径点集合中各抛光路径点的单位法向矢量的计算式如下：

F＝(x,y,z)＝0