[發明專利]一種平凸柱面鏡的加工方法

有效

• 申請號: 201610232674.3
• 申請日: 2016-04-14
• 公開（公告）號: CN105751031B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 張曉強;宋學富;孫元成;杜秀蓉;王慧;鐘利強;焦洋斌
• 申請（專利權）人: 中國建筑材料科學研究總院
• 主分類號: B24B13/00
• 分類號: B24B13/00;B24B13/005
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒;劉鐵生

本發明公開了一種平凸柱面鏡的加工方法，包括以下步驟:將玻璃毛坯料粗磨成圓柱，再對其柱面依次進行精磨和拋光，使拋光后的圓柱半徑在平凸柱面鏡的半徑要求范圍內；將拋光后的圓柱與平面模具澆鑄成盤，沿圓柱軸向方向將圓柱多余柱面磨削成平面，形成平凸柱面鏡初樣；將平凸柱面鏡初樣脫模，再對其平面依次進行研磨和拋光，使拋光后的平凸柱面鏡初樣的弧高在平凸柱面鏡的弧高要求范圍內；對拋光后的平凸柱面鏡初樣的兩端進行端面磨削，得到平凸柱面鏡成品，其長度在平凸柱面鏡的長度要求范圍內；本發明的加工方法解決了現有的平凸柱面鏡加工方法精度低和效率低的問題，該方法通用性強，尺寸控制精度高，且能實現平凸柱面鏡的批量加工。

技術領域

本發明涉及光學零件加工領域，具體涉及一種平凸柱面鏡的加工方法。

背景技術

平凸柱面鏡是一種能將點光源變成線光源的光學轉換元件，被廣泛應用于光學儀器、光電傳感器等領域。隨著科技的進步，航空航天、光學和電子等高、精、尖領域對平凸柱面鏡加工的技術指標要求越來越高，例如，普通平凸柱面鏡要求兩端弧高差值小于0.020mm，而高精度平凸柱面鏡要求兩端弧高差值小于0.003mm。弧面和平面面型、弧高以及兩端弧高的一致性是影響平凸柱面鏡使用性能的關鍵指標。

目前，平凸柱面鏡的加工方法主要有兩種。一種是采用專用的柱面鏡研磨拋光機，其方法是先將柱面鏡的平面部分研磨拋光，再將平面部分用熔融的松香石蠟粘在做好的模具上，模具裝卡在機床的工位上，做左右往復運動，柱面鏡軸向與運動方向相同，用做好的弧形磨具放在柱面鏡毛坯上，磨具與傳動桿連接做前后方向的往復運動，這樣柱面鏡毛坯與磨具之間發生相對運動，實現材料的磨除并使磨具內表面的弧面面型復制給柱面鏡，完成平凸柱面鏡的柱面部分；該方法可以批量加工平凸柱面鏡，但有以下缺點：(1)由于松香石蠟膠的厚度很難保證均勻一致，導致柱面鏡兩端厚度差較大；(2)磨具在磨削過程中會發生磨損，導致柱面鏡柱面弧度偏差大、一致性差；(3)柱面鏡與模具粘在一起，不便于尺寸的測量；(4)不適用于多半圓平凸柱面鏡的加工。另一種方法是采用數控加工中心，其方法是將毛坯裝卡于工位上，高速旋轉的磨頭和拋光頭對柱面鏡進行成型磨削和拋光，加工過程由編號的代碼程序控制；該方法加工精度主要取決于數控加工中心的控制精度，可加工任意尺寸平凸柱面鏡，但一次只能加工一個工件，耗時長，效率低。因此，現有的平凸柱面鏡加工方法和設備均無法在精度和產能方面同時滿足高精度平凸柱面鏡的需求。

發明內容

本申請實施例通過提供一種平凸柱面鏡的加工方法，解決了現有的平凸柱面鏡加工方法精度低和效率低的問題，本申請的加工方法通用性強，尺寸控制精度高，且能實現平凸柱面鏡的批量加工。

為達到上述目的，本申請實施例主要提供如下技術方案：

本申請實施例提供了一種平凸柱面鏡的加工方法，包括以下步驟：

(1)將玻璃毛坯料粗磨成圓柱，再對圓柱的柱面依次進行精磨和拋光，使拋光后的圓柱半徑在所要加工的平凸柱面鏡的半徑尺寸要求范圍內；

(2)將拋光后的圓柱與平面模具澆鑄成盤，沿圓柱軸向方向將圓柱多余柱面磨削成平面，形成平凸柱面鏡初樣；將平凸柱面鏡初樣脫模，再對平凸柱面鏡初樣的平面依次進行研磨和拋光，使拋光后的平凸柱面鏡初樣的弧高在所要加工的平凸柱面鏡的弧高尺寸要求范圍內；

(3)對拋光后的平凸柱面鏡初樣的兩端進行端面磨削，得到平凸柱面鏡成品，所述平凸柱面鏡成品的長度在所要加工的平凸柱面鏡的長度尺寸要求范圍內。

作為優選，所述步驟(1)中，所述玻璃毛坯料粗磨得到的圓柱的半徑比平凸柱面鏡所要求的半徑大0.1～0.5mm，圓柱長度比平凸柱面鏡所要求的長度大4～7mm；所述圓柱經精磨后的半徑比平凸柱面鏡所要求的半徑大0.01～0.03mm。