近年来，自由曲面因其在光学、汽车、航空航天等领域的广泛应用，受到设计师和工程师的高度关注。自由曲面作为一种具有更高自由度的非球面透镜，能够在光学系统中实现更加精确的光线控制，优化像差校正，并且在满足功能需求的同时，也能兼顾美学设计。尤其是在增强现实（AR）/虚拟现实（VR）设备、汽车灯光系统、传感器设计等领域，自由曲面的应用能够显著提升产品的性能和效率，使得这些技术在市场中愈加受到青睐。
然而，尽管自由曲面在设计上具有巨大的优势，它在加工过程中仍然面临着巨大的挑战。自由曲面的形状复杂、曲率变化大，使得传统的加工方法难以满足其高精度要求。为了达到设计要求，必须依赖先进的制造技术，如高精度数控加工、纳米光学加工等，这些技术对设备的精度和加工工艺提出了极高的要求。因此，自由曲面的高精度加工不仅大幅提高了生产成本，还带来了较高的技术难度，使得如何有效、经济地实现高精度加工成为了自由曲面广泛应用的主要瓶颈。
为了突破这一技术瓶颈，倚光科技公司不断创新，积极研发并应用先进的制造技术，在自由曲面设计与加工领域取得了显著成果，开辟了全新的解决路径。公司目前已经部署了一系列超精密光学产品加工和检测设备，并在加工过程中融入了先进的自由曲面误差补偿算法，为自由曲面设计与加工提供了强大的技术支撑。
图 1 倚光科技加工中心仪器设备
具体来说，倚光科技加工中心配备了五轴nanoTech 650FG超精密自由曲面加工机、三轴/两轴nanoTech 250FG超精密加工机等一系列高精度加工设备。凭借这些精密设备，公司能够确保在自由曲面加工过程中获得极高的加工精度，如图所示，所有设备的精度标准都处于行业领先水平。
图 2 倚光科技加工中心加工精度
此外，倚光科技与新加坡博士团队联合开展了深入的技术攻关，研发出了智能自适应误差补偿算法体系。该算法通过实时监测加工过程中的各类误差，动态分析并及时进行修正，能够有效抑制由于设备微颤、材料热胀冷缩、刀具磨损等因素引起的表面形状偏差。通过计算误差分布方程，并将其与原设计方程结合，形成新的修正面，重新编译数控程序，从而有效减少型面误差。经实验证明，该算法在没有补偿的情况下，面形误差的峰值（PV）可高达40.5μm，而经算法修正后，误差显著降低至2.43μm，误差降低幅度超过94%。这一突破性进展为自由曲面制品的精确加工提供了有力保障，确保了加工后的产品与设计蓝图高度一致，大大提高了批量生产中自由曲面产品的稳定性和一致性。
图 3 倚光科技误差补偿算法补偿前后对比
除了技术上的突破，倚光科技还通过优化工艺流程和智能化生产调度系统，实现了大幅度的成本降低和生产效率提升。得益于高效的生产管理和自动化设备，公司能够将加工成本控制在千元级别，并确保加工周期缩短到一周内，从而极大地提高了生产速度，满足了市场对交货周期的严格要求。通过这一系列的创新与优化，倚光科技不仅在自由曲面加工技术上取得了行业领先地位，同时也为客户提供了高效、低成本的解决方案。