【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種空間相機離軸非球面反射鏡鏡面CAD模型的建立方法，是高精度多軸銑削、磨削及慢刀伺服車削加工離軸非球面反射鏡的一項重要基礎工作，屬于光學加工
技術介紹
環繞地球軌道運行的空間相機擔負著對地偵察、深空探測和保衛國家安全的重任。早期的空間相機采用了同軸反射鏡系統成像，例如著名的哈勃太空望遠鏡就采用該設計。為了提高相機分辨率并同時獲得大的視場，近年來建造的空間相機多采用離軸三反系統(TMA, Three-Mirror-Anastigmat)。離軸三反系統的核心元件是三片離軸非球面反射鏡。加工離軸非球面反射鏡要經歷四個主要的工藝過程毛坯制備、銑磨加工、精密研磨、精密拋光。本專利技術針對銑磨加工而提出。在銑磨加工階段，通常是首先計算出離軸非球面的最接近球面半徑，然后按照最接近球面進行加工。銑磨完成后，需要依靠長期的精密研磨工藝不斷修正最接近球面與理論離軸非球面的誤差量。這種方法雖然可行，但當鏡面的非球面度較大時，最接近球面與設計鏡面的偏差量很大，一般在數百個微米、甚至到毫米量級(PV值)。因此必須通過很長的研磨周期才能修正如此大的面形偏差量。如果要求按照非球面方程銑磨離軸非球面反射鏡，必須依靠CAD、CAM技術。首先需要做的工作就是在CAD軟件中建立離軸非球面模型。一旦建立起了 CAD模型，就可以利用CAM技術生成加工代碼，并使用多軸機床按照離軸非球面CAD模型進行加工。加工精度主要取決于使用的機床、刀具、CAD模型精度和操作者的技術水平，一般能達到幾十微米或者幾微米的面形精度(PV值)。與加工最接近球面的傳統方法相比，后續精密研磨的去除...
【技術保護點】
銑磨加工前離軸非球面反射鏡鏡面CAD模型的建立方法，其特征是，包括以下步驟：?步驟一、推導離軸非球面母鏡的母線方程：??設光軸為z軸，以非球面母鏡頂點為坐標原點，則非球面方程可表述為：?其中，r2=x2+y2，c為近軸曲率，c=1/R?，R為頂點曲率半徑，k為二次曲面常數，k=?e?2?，e為二次曲面的偏心率，A至E為非球面變形系數，?經數學推導后，非球面母線方程表述為下面的多項式形式：?z(x)=A1x2+A2x4+A3x6+A4x8+A5x10+A6x12???????????????（2）?并且非球面方程（1）和非球面母線方程（2）的系數組存在如下確定關系：?；?步驟二、建立母線模型：打開UG?NX6.0軟件，輸入非球面母線方程（2），并給出自變量xt的變化范圍，經設置完成后得到母線模型；?步驟三、建立母鏡模型：在三維建模模塊中，將母線模型繞光軸旋轉360°后，得到對稱非球面模型為母鏡的CAD模型；?步驟四、截取離軸非球面反射鏡鏡面CAD模型：按照離軸非球面反射鏡的鏡體參數，繪制出離軸非球面反射鏡的輪廓曲線，按照離軸量方向及數值移動?該離軸非球面反射鏡的輪廓曲線；返回三維建模模塊...
【技術特征摘要】
1.銑磨加工前離軸非球面反射鏡鏡面CAD模型的建立方法，其特征是，包括以下步驟 步驟一、推導離軸非球面母鏡的母線方程 設光軸為z軸，以非球面母鏡頂點為坐標原點，則非球面方程可表述為2.根據權利要求1所述的銑磨加工前離軸非球面反射鏡鏡面CAD模型的建立方法，其特征在于，還包括檢驗模...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張志宇，鄭立功，
申請(專利權)人：中國科學院長春光學精密機械與物理研究所，
類型：發明
國別省市：
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