[發明專利]一種超精密凸錐鏡測量-拋光修正系統中的優化處理方法

有效

• 申請號: 201310681786.3
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103692295A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 張俊;顧亞平;喬維明;查雨
• 申請（專利權）人: 上?，F代先進超精密制造中心有限公司
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B49/02
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

1.一種超精密凸錐鏡測量-拋光修正系統的優化處理方法，其特征在于該方法包括下列步驟：

①測量：將經過超精密金剛鉆切削車床加工后的凸錐鏡送到Taylor?Hobson輪廓儀進行檢測,Taylor?Hobson輪廓儀給出4組或8組的測量數據的檢測數據文件包括：第一列為x軸坐標點，第二列為y軸坐標點，第三列稱之為處理余量，即理論上需要被拋光處理掉的厚度；

②數據處理：通過算法選擇每組數據中的特征值，然后以這些特征值為基礎，通過構建一個網狀的三維地貌修正圖數據文件；

③將所述的三維地貌修正圖數據文件輸入Zeeko七軸數控修正拋光中心的計算機，計算機根據所述的三維地貌修正圖數據文件引導拋光工具對凸錐鏡進行拋光,使凸錐鏡在不改變面形精度的條件下達到鏡面光潔度。

2.根據權利要求1所述的超精密凸錐鏡測量-拋光修正系統的優化處理方法，其特征在于所述的數據處理包括：

①計算特征值：若測量了M組的測量數據（如4組或8組），每組共有N個測量點（如500個），將這M組測量數據的測量精度（pv值）按數值大小排序,可以平均分成G（如2或3）個類別。然后數學的演算就是用一組列向量來表示測量數據：

X‾=(Xgk(1),Xgk(2),...,Xgk(N))T]]>

其中，g=1,2,…,G;k=1,2,…,m_g;m₁+m₂+…+m_g=M

把N維空間R(N)中的M個點投影到低維空間上(如直線或平面)也就是作線性變換：

Zgk=(f1,f2,···,fN)·X‾=FT·X‾]]>

向量F就稱為投影方向，并使ω(Z)盡可能小，同時又希望各類間的差異β(Z)盡可能地大，即

ω(Z)=Σg=1GΣk=1mg(Zgk-Zg‾)2]]>

β(Z)=Σg=1G(Zg‾-Z‾)2]]>

即要使達到最大，運用雅可比法則等求解λ即為本征值，再按本征值的大小選取前幾位作為本方法的特征值；

②經過二次插值多項式計算，首先在每個特征值點的圓周形成一圈插值點（模擬拋光測量數據），其計算公式為：

z(x)=z0(x-x1)(x-x2)(x0-x1)(x0-x2)+z1(x-x0)(x-x2)(x1-x0)(x1-x2)+z2(x-x0)(x-x1)(x2-x0)(x2-x1)]]>

式中，(x₀,z₀)、(x₁,z₁)和(x₂,z₂)分別表示某圓周各個特征值點所含坐標和處理余量，x_i為X軸坐標點數值，z_i為該點的拋光測量數值，這樣就能得到某圓周在x₀、x₁、x₂區段范圍內的x點的插值z=z(x)；

③再次經過二次插值多項式計算，將整個園中經過圓心直線的空白處用插值點補充完整，構建一個網狀的三維地貌修正圖數據文件。