单点金刚石铣削法加工大尺寸光学元件的表面波纹度控制方法

摘要

单点金刚石铣削法加工大尺寸光学元件的表面波纹度控制方法，属于大尺寸脆性光学元件超精密加工领域，本发明为解决现有的SPDT法在加工大尺寸光学元件时波纹度误差、频域评价指标PSD1难以保证的问题。本发明该方法包括：一：粗加工；二：获取纵向条纹的空间周期T；三：判断加工机床的刚度，刚度过低，执行四；刚度过高，执行五；四：增大横梁与调平垫体之间的平均压力，然后执行六；五：减小横梁与调平垫体之间的平均压力或接触刚度，然后执行六；六：二次超精密加工，七：重新检测PSD1值，八：判断PSD1≤15nm²·mm是否成立；不成立，返回二；成立，完成单点金刚石铣削法加工大尺寸光学元件U的波纹度误差及频域指标PSD1的控制。

主权项

单点金刚石铣削法加工大尺寸光学元件的表面波纹度控制方法，该方法是基于加工机床实现的，所述加工机床包括机座(1)、横梁(2)、联接螺栓(3)、主轴(4)、两个立柱(5)和三个调平垫体(6)，左侧立柱(5)和横梁(2)之间设置两个调平垫体，右侧立柱(5)和横梁(2)之间设置一个调平垫体(6)，每个调平垫体(6)具有三个楔形球面支撑体，所述三个楔形球面支撑体的上表面与横梁(2)的下表面相接触，调平垫体(6)和横梁(2)之间通过联接螺栓(3)固定，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一：利用加工机床对大尺寸光学元件(U)进行第一次粗加工；步骤二：利用干涉仪检测加工后的大尺寸光学元件的纵条纹数目及PSD1值，根据大尺寸光学元件的纵条纹数目获取纵向条纹的空间周期T；步骤三：通过纵向条纹的空间周期T及PSD1值判断加工机床的刚度是过高还是过低，决定调整方向，当T≥33mm，且PSD1＞15nm²·mm时，表明加工机床的刚度过低，执行步骤四；当T＜33mm，且PSD1＞15nm²·mm时，表明加工机床的刚度过高，执行步骤五；当PSD1≤15nm²·mm时，满足频域指标加工要求，表明加机床的刚度正常，完成单点金刚石铣削法加工大尺寸光学元件(U)的波纹度误差及频域指标PSD1的控制；步骤四：增大横梁(2)与调平垫体(6)的三个楔形球面支撑体之间的平均压力，然后执行步骤六；步骤五：减小横梁(2)与调平垫体(6)的三个楔形球面支撑体之间的平均压力或接触刚度，然后执行步骤六；步骤六：对大尺寸光学元件(U)进行二次超精密加工，步骤七：再利用干涉仪重新检测所述大尺寸光学元件(U)的PSD1值，步骤八：判断步骤七检测获得的PSD1是否满足聚变系统要求PSD1≤15nm²·mm；如果不满足，返回步骤二，进行再次调整加工；如果满足，完成单点金刚石铣削法加工大尺寸光学元件(U)的波纹度误差及频域指标PSD1的控制。