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能动磨盘静态变形误差的面形特征点位移预测式补偿方法(特邀)
1
作者
张钰涓
辛强
+2 位作者
常广胜
闫锋涛
范斌
《红外与激光工程》
北大核心
2025年第9期206-221,共16页
针对大口径非球面镜加工中能动磨盘静态变形误差的补偿难题,本研究提出一种基于面形特征点位移预测的误差补偿方法。通过系统分析磨盘形变误差的综合成因(包括驱动力计算的理论偏差、影响函数建模误差、传感器非线性传递特性以及结构应...
针对大口径非球面镜加工中能动磨盘静态变形误差的补偿难题,本研究提出一种基于面形特征点位移预测的误差补偿方法。通过系统分析磨盘形变误差的综合成因(包括驱动力计算的理论偏差、影响函数建模误差、传感器非线性传递特性以及结构应力集中效应等),结合常规工况下多组实测数据,采用机理-数据混合驱动策略,构建以理想形变量为输入的分区式误差预测模型。模型将磨盘特征点分为四环带区,其中高应力集中区(第一、二、四环带)采用带零位约束的二次多项式模型进行拟合,低变形区(第三环带)则采用均值补偿模型进行描述,由此实现了全域面形各区域残差的高效修正。实验表明,针对2 m,F/1.7抛物镜面加工场景,该方法使口径530 mm能动磨盘的静态形变残差PV值与RMS值较未补偿状态分别平均降低48.5%和55.1%,残差RMS稳定控制在1μm以内。相较于传统Zernike多项式补偿法,该模型通过分区拟合策略提升了误差补偿的针对性,有效消除了系统性周期残差,为大口径光学元件的高精度制造提供了可靠技术方案。
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关键词
大口径非球镜加工
误差补偿
坐标变换
能动磨盘
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职称材料
题名
能动磨盘静态变形误差的面形特征点位移预测式补偿方法(特邀)
1
作者
张钰涓
辛强
常广胜
闫锋涛
范斌
机构
中国科学院光场调控科学技术全国重点实验室
中国科学院光电技术研究所
中国科学院大学
出处
《红外与激光工程》
北大核心
2025年第9期206-221,共16页
文摘
针对大口径非球面镜加工中能动磨盘静态变形误差的补偿难题,本研究提出一种基于面形特征点位移预测的误差补偿方法。通过系统分析磨盘形变误差的综合成因(包括驱动力计算的理论偏差、影响函数建模误差、传感器非线性传递特性以及结构应力集中效应等),结合常规工况下多组实测数据,采用机理-数据混合驱动策略,构建以理想形变量为输入的分区式误差预测模型。模型将磨盘特征点分为四环带区,其中高应力集中区(第一、二、四环带)采用带零位约束的二次多项式模型进行拟合,低变形区(第三环带)则采用均值补偿模型进行描述,由此实现了全域面形各区域残差的高效修正。实验表明,针对2 m,F/1.7抛物镜面加工场景,该方法使口径530 mm能动磨盘的静态形变残差PV值与RMS值较未补偿状态分别平均降低48.5%和55.1%,残差RMS稳定控制在1μm以内。相较于传统Zernike多项式补偿法,该模型通过分区拟合策略提升了误差补偿的针对性,有效消除了系统性周期残差,为大口径光学元件的高精度制造提供了可靠技术方案。
关键词
大口径非球镜加工
误差补偿
坐标变换
能动磨盘
Keywords
large-aperture aspheric mirror fabricating
error compensation
coordinate transformation
active lap
分类号
TH74 [机械工程—光学工程]
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作者
出处
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被引量
操作
1
能动磨盘静态变形误差的面形特征点位移预测式补偿方法(特邀)
张钰涓
辛强
常广胜
闫锋涛
范斌
《红外与激光工程》
北大核心
2025
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