一种基于低能离子束溅射的半球谐振子修形方法

技术特征：
1.一种基于低能离子束溅射的半球谐振子修形方法，其特征在于：包括以下步骤：1)、检测待加工半球谐振子的面形精度，判断面形精度pv值是否大于0.3μm，若是，则修正半球谐振子的面形精度pv值至小于0.3μm，否则执行步骤2)；2)、将待加工半球谐振子的面形沿球面母线展开后得到的面形分布矩阵r；3)、确定离子束抛光工艺参数，根据工艺参数获取去除函数矩阵r和去除函数直径d；4)、根据去除函数直径d对面形分布矩阵r进行边缘拓扑获得边缘延拓面形矩阵r
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，根据面形分布矩阵r
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和去除函数矩阵r，计算得到离子束加工的驻留时间分布矩阵m；5)、根据离子束加工驻留时间分布矩阵m，对加工过程中半球谐振子的加工温度场和热膨胀进行计算，判断热变形参数u值是否小于100μm，若是，按照步骤4)的驻留时间分布矩阵m执行步骤7)，否则，调整加工温度调整因子n值使n
×
u<100μm，将步骤4)的驻留时间矩阵m与n相乘，获得新的驻留时间矩阵m
n
，执行步骤7)；6)、根据离散数据间隔d与待加工半球谐振子面形每一个数据点(x
i
,y
i
)所在的径向半径r
i
，计算出对应的角度间隔d
i
；7)、根据步骤5)得到的驻留时间矩阵m或m
n
与步骤6)得到角度间隔d
i
计算获得c轴旋转角速度值，得到速度矩阵v；8)、将速度矩阵v编制至离子束加工数控代码，将离子源沿半球谐振子的径向方向入射进行离子束迭代加工[1/n]，对半球谐振子进行面形精度修形，[]为向下取整函数；9)、检测待加工半球谐振子的面形精度，判断面形精度pv值是否大于0.1μm，若是则修形完成进行后续调平步骤，否则跳转执行步骤3)。2.根据权利要求1所述的基于低能离子束溅射的半球谐振子修形方法，其特征在于：所述步骤4)中，所述边缘延拓具体包括以下步骤：将面形分布矩阵r左边缘宽度为d/2的面形数据追加至面形分布矩阵r右边缘，将面形分布矩阵r右边缘宽度为d/2的面形数据追加至面形分布矩阵r左边缘，得到边缘延拓面形矩阵r
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。3.根据权利要求1所述的基于低能离子束溅射的半球谐振子修形方法，其特征在于：所述步骤2)中，展开面形时的采样间隔和检测面形精度时的采样间隔相同。4.根据权利要求2所述的基于低能离子束溅射的半球谐振子修形方法，其特征在于：所述步骤3)抛光工艺参数中，离子源的离子能量为600～900ev，加工距离为30～50mm，工作气体为氩气，离子源光斑束径为2～4mm。5.根据权利要求4所述的基于低能离子束溅射的半球谐振子修形方法，其特征在于：所述步骤5)中采用热量沉积模型计算加工过程中半球谐振子的加工温度场和热膨胀。6.根据权利要求1所述的基于低能离子束溅射的半球谐振子修形方法，其特征在于：所述步骤1)和步骤9)中，采用干涉仪检测待加工半球谐振子的面形精度。7.一种基于低能离子束溅射的半球谐振子修形系统，其特征在于：包括以下模块：第一检测模块，用于检测待加工半球谐振子的面形精度，判断面形精度pv值是否大于0.3μm，若是，则修正半球谐振子的面形精度pv值至小于0.3μm，否则输入至第二展开模块；第二展开模块，用于将待加工半球谐振子的面形沿球面母线展开后得到的面形分布矩阵r；第三调整模块，用于确定离子束抛光工艺参数，根据工艺参数获取去除函数矩阵r和去除函数直径d；
第四计算模块，用于根据去除函数直径d对面形分布矩阵r进行边缘拓扑获得边缘延拓面形矩阵r
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，根据面形分布矩阵r
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和去除函数矩阵r，计算得到离子束加工的驻留时间分布矩阵m；第五判断模块，用于根据离子束加工驻留时间分布矩阵m，对加工过程中半球谐振子的加工温度场和热膨胀进行计算，判断热变形参数u值是否小于100μm，若是，按照第四模块计算得到的驻留时间分布矩阵m输入至第七计算模块，否则，调整加工温度调整因子n值使n
×
u<100μm，将第四计算模块的驻留时间矩阵m与n相乘，获得新的驻留时间矩阵m
n
，输入至第七计算模块；第六计算模块，用于根据离散数据间隔d与待加工半球谐振子面形每一个数据点(x
i
,y
i
)所在的径向半径r
i
，计算出对应的角度间隔d
i
；第七计算模块，用于根据第五判断模块输出驻留时间矩阵m或m
n
与第六计算模块得到角度间隔d
i
计算获得c轴旋转角速度值，得到速度矩阵v；第八加工模块，用于将速度矩阵v编制至离子束加工数控代码，将离子源沿半球谐振子的径向方向入射进行离子束迭代加工[1/n]，对半球谐振子进行面形精度修形，[]为向下取整函数；第九检测模块，用于检测待加工半球谐振子的面形精度，判断面形精度pv值是否大于0.1μm，若是则修形完成进行后续调平步骤，否则输入至第三调整转模块。8.一种计算机可读储存介质，其上储存有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序在被处理器运行时执行如权利要求1至6中任意一项所述基于低能离子束溅射的半球谐振子修形方法的步骤。9.一种计算机设备，包括处理器和存储器，存储器上存储有计算机程序，其特征在于：计算机程序在被处理器运行时执行如权利要求1至6中任意一项所述基于低能离子束溅射的半球谐振子修形方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种基于低能离子束溅射的半球谐振子修形方法，采用离子束对半球谐振子进行修形，在半球谐振子赤道区域加工时，将离子源沿半球谐振子的径向方向入射进行离子束迭代加工，可控性更强，同时在加工过程中调控参数以减少热变形对修形精度的影响以实现高精度谐振子的加工。精度谐振子的加工。精度谐振子的加工。


技术研发人员：杜春阳 戴一帆 陈善勇 刘俊峰 彭小强 关朝亮 胡皓
受保护的技术使用者：中国人民解放军国防科技大学
技术研发日：2022.11.08
技术公布日：2022/12/30