[發明專利]一種磁流變拋光面形誤差收斂控制加工方法

有效

• 申請號: 201610590656.2
• 申請日: 2016-07-25
• 公開（公告）號: CN106826401B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 張學軍;李龍響;薛棟林;王旭;張峰
• 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
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕;仇蕾安

1.一種磁流變拋光面形誤差收斂控制加工方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、針對待加工光學表面的材料，選擇磁流變液，并獲取磁流變液針對所述材料的去除函數，對去除函數數值離散化處理得到去除函數矩陣R；

步驟2、在所述待加工光學表面上選取數據點，建立面形誤差向量e，采用面形檢測方法對所選取的數據點進行檢測，得到各數據點上面形誤差，組成e的初始值；

步驟3、建立基于面形的收斂矩陣運算模型Rt＝e,σ≤t≤ω；σ為駐留時間最小值，且σ＞0；ω為駐留時間最大值，ω＞σ；

步驟4、根據駐留時間的約束域[σ、ω]，獲取初始面形誤差的材料最小均勻附加厚度h；

h的獲取方法為：在所述待加工光學表面上選取駐留點，使用所述磁流變液在每個駐留點處依次駐留最小駐留時間σ，完成后將各數據點處在每次駐留產生的材料去除進行疊加，得到該數據點的總的材料去除，所有數據點的總材料去除組合形成材料去除層，所述材料去除層的峰谷值之差即為材料最小均勻附加厚度h；

步驟5、在所述最小均勻附加厚度為h的基礎上，建立面形殘差的均方根值作為優化函數，在駐留時間約束域下，利用自適應正則化迭代和正投影最小二乘法，求解使得優化函數最小的駐留時間；

所述步驟5具體分為如下步驟：

s501、所述數據點個數設為M個，則其中e_i為第i個數據點的面型誤差值；

所述駐留點個數設為N個，則t_j為在第j個駐留點處的駐留時間；

r_ij為當駐留在第j個駐留點時，去除函數單位時間內對第i個數據點產生的材料去除，j取值范圍為1～N，i取值范圍為1～M；

s502、建立面形殘差的均方根公式為：

其中β是正則化因子，ρ是初始面形偏置率；

s503、設置迭代次數k的初始值為1；當k的值為1時，隨機設置自適應正則化因子的初始值β₁；

s504、針對第k次迭代，先計算第k次迭代的自適應正則化因子β_k，利用無約束的最小二乘即lsqr或其他線性方向求解方法對所述均方根公式求解得到駐留時間向量t^k_lsqr；判斷向量t^k_lsqr中每個元素的大小；得到第k次自適應正則化迭代的解為：

是正約束域下求解的駐留時間矢量；t^k_lsqr(n)為向量t^k_lsqr中的第n個元素；t^k₊(n)為向量t^k₊中的第n個元素；

s505、更新第k+1次迭代的自適應正則化因子β^k+1為:采用s504的方法計算判斷是否滿足條件若不滿足則重復s505，則若滿足則自適應正則化迭代停止，以作為最終解

步驟6、根據所述駐留時間，對待加工光學表面進行磁流變加工。