一种f-θ光学模具加工方法

摘要

本发明公开了一种基于圆弧包络切削加工方式并通过降低联动轴数有效保证加工精度的非轴对称非球面f-θ光学模具的超精密加工方法。圆弧包络切削加工方式可以有效降低加工过程中的刀具磨损，更好地满足f-θ光学模具超精密加工的需要。同时通过降低联动轴数，即从传统的3轴联动加工优化为3轴2联动加工，一方面减轻了对超精密多轴联动数控（NC）系统的依赖，一方面减少了加工中NC系统实时插补运算引入的误差，从而有效降低了空间系统运动误差，充分保证了加工精度。

主权项

1.一种f-θ光学模具加工方法，其特征在于，采用圆弧包络切削加工方式对工件进行加工，在所述圆弧包络切削加工方式中，切削刀具的刀具中心点轨迹（x_d,y_d,z_d）与被加工工件的工件表面点坐标（x_s,y_s,z_s）符合方程（1）：$\left\{\begin{array}{c}{x}_d=x_s+r_d\sin \theta \\ y_d=y_s+\frac{{\overrightarrow{n}}_y}{\sqrt{{{\overrightarrow{n}}_y}^2+{{\overrightarrow{n}}_z}^2}}\times r_d\cos \theta \\ z_d=z_s+\frac{1}{\sqrt{{{\overrightarrow{n}}_y}^2+{{\overrightarrow{n}}_z}^2}}\times r_d\cos \theta \end{array}\right.---\left(1\right)$其中，r_d为所述切削刀具的半径，θ为所述切削刀具的倾斜角，分别为加工点在x,y,z方向的法向量，符合方程（2）：$\overrightarrow{n}({\overrightarrow{n}}_x,{\overrightarrow{n}}_y,{\overrightarrow{n}}_z)=\overrightarrow{n}(-\frac{\partial z}{\partial x},-\frac{\partial z}{\partial y},1)---\left(2\right)$由所述方程（1）和所述方程（2）计算得到所述刀具中心点轨迹（x_d,y_d,z_d），所述刀具中心点轨迹（x_d,y_d,z_d）是3轴联动加工的加工轨迹。