铣磨加工前离轴非球面反射镜镜面CAD模型的建立方法

摘要

铣磨加工前离轴非球面反射镜镜面CAD模型的建立方法，属于光学加工技术领域，本发明为了解决现有技术无法精确建立离轴非球面反射镜镜面CAD模型的问题，步骤一、推导离轴非球面母镜的母线方程；步骤二、建立母线模型；步骤三、建立母镜模型；步骤四、截取离轴非球面反射镜镜面CAD模型；步骤五、检验模型精度；步骤六、根据获得的高精度离轴非球面反射镜镜面CAD模型，利用CAM技术生成加工代码，并输入到多轴机床对离轴非球面反射镜镜面进行铣磨加工，本发明通过解析表达式建立离轴非球面反射镜镜面CAD模型，就可以生成高质量的数控加工代码，用于离轴非球面反射镜镜面的铣磨加工。

主权项

铣磨加工前离轴非球面反射镜镜面CAD模型的建立方法，其特征是，包括以下步骤：步骤一、推导离轴非球面母镜的母线方程：设光轴为z轴，以非球面母镜顶点为坐标原点，则非球面方程可表述为：其中，r²＝x²+y²，c为近轴曲率，c＝1/R，R为顶点曲率半径，k为二次曲面常数，k＝‑e²，e为二次曲面的偏心率，A至E为非球面变形系数，经数学推导后，非球面母线方程表述为下面的多项式形式：z(x)＝A₁x²+A₂x⁴+A₃x⁶+A₄x⁸+A₅x¹⁰+A₆x¹²…     (2)并且非球面方程(1)和非球面母线方程(2)的系数组存在如下确定关系：步骤二、建立母线模型：打开UG NX6.0软件，输入非球面母线方程(2)，并给出自变量x的变化范围，经设置完成后得到母线模型；步骤三、建立母镜模型：在三维建模模块中，将母线模型绕光轴旋转360°后，得到对称非球面模型为母镜的CAD模型；步骤四、截取离轴非球面反射镜镜面CAD模型：按照离轴非球面反射镜的镜体参数，绘制出离轴非球面反射镜的轮廓曲线，按照离轴量方向及数值移动 该离轴非球面反射镜的轮廓曲线；返回三维建模模块中，按照离轴角数值旋转该离轴非球面反射镜的轮廓曲线；将外轮廓投影到母镜表面上并求交，最终得到离轴非球面反射镜镜面CAD模型；根据获得的离轴非球面反射镜镜面CAD模型，利用CAM技术生成加工代码，并输入到多轴机床对离轴非球面反射镜镜面进行铣磨加工。