[发明专利]基于砂轮磨损预测的大口径反射镜迭代预补偿磨削方法

摘要

一种基于砂轮磨损预测的大口径反射镜迭代预补偿磨削方法，本发明涉及大口径反射镜迭代预补偿磨削方法。本发明为了解决现有技术是在固定名义磨削深度的情况下通过多次更换砂轮反复磨削来达到目标面形精度，导致砂轮损耗严重、面形精度差低以及磨削效率低的问题。本发明包括：一：建立砂轮磨削比G关于磨削参数的预测模型；二：建立磨削过程中砂轮磨削点处径向尺寸磨损量预测模型；三：建立非球面面形误差预测模型；四：通过迭代预补偿法计算非球面母线上各点磨削面形误差值，直至满足要求；步骤五：记录迭代过程中各接触点处名义磨削深度最终预测值，进行数控磨削加工编程及后续加工。本发明用于光学非球面反射镜磨削加工技术领域。

主权项

1.一种基于砂轮磨损预测的大口径反射镜迭代预补偿磨削方法，其特征在于：所述基于砂轮磨损预测的大口径反射镜迭代预补偿磨削方法包括以下步骤：步骤一：使用金属结合剂圆弧面金刚石砂轮进行磨削实验，利用回归分析法建立砂轮磨削比G关于磨削参数的预测模型；其中αp为磨削深度，vs为砂轮线速度，vw为砂轮进给速度，k、a、b、c为常数；步骤二：根据非球面母线表达式，结合非球面材料磨削去除体积与砂轮体积磨损量的关系，建立磨削过程中砂轮磨削点处径向尺寸磨损量预测模型；Δrx＝f(αp,vs,vw,R,r,Vw)其中R为砂轮基圆半径，r为砂轮圆弧面半径，Vw为非球面磨削去除体积；步骤三：利用步骤二建立的砂轮径向尺寸磨损量预测模型，根据非球面母线上面形误差与砂轮径向尺寸磨损量几何关系，建立非球面面形误差预测模型；步骤四：利用步骤三中建立的面形误差预测模型，计算非球面母线上各点的磨削面形误差值，在非球面上建立笛卡尔坐标系，以非球面回转中心为z轴，沿母线水平方向为x轴，若x坐标点的磨削面形误差值大于目标面形误差值，则对x坐标点的名义磨削深度进行迭代预补偿处理，并计算迭代预补偿后该点的面形误差值，直至该点面形误差计算值小于目标面形误差值，进行x+1坐标点的处理；若x坐标点的磨削面形误差值小于等于目标面形误差值，则进行x+1坐标点的处理，直至非球面母线上所有点的磨削面形误差值均小于等于目标面形误差值为止；步骤五：记录迭代过程中各接触点处名义磨削深度最终预测值，确定的砂轮回转中心在磨削过程中的移动轨迹，进行数控磨削加工编程及后续加工。