五轴加工中心范成铣磨离轴非球面研究

离轴非球面作为非球面的一部分,是空间光学系统、天文学和高精度测量系统不可或缺的光学器件。针对空间光学对离轴非球面光学元件制造技术的重大需求,开展了离轴非球面反射镜的精密铣磨加工技术研究。分析了五轴联动范成法铣磨离轴非球面的原理,将离轴非球面所在的同轴母镜离散为一系列不同半径的球面环带,将工件坐标系建立在待加工离轴非球面的同轴母镜中心位置,使用杯形砂轮依次范成离轴镜所在的同轴母镜上的环带,由众多的球面环带拼接出离轴非球面。对Φ100mm直径离轴抛物镜进行工艺试验,环带宽度7.28mm,一次加工面形精度PV达到7μm,RMS达0.622μm,加工用时7min。研究表明该方法具有可行性,为离轴非球面快速铣磨提供了有效的解决方案。