[發明專利]一種加工徑向菲涅爾結構的模具及其加工機床

有效

• 申請號: 201711336749.3
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108097984B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 尹自強;郭亞文;顏志濤;魏棵榕;林劍;周春強
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B23B5/00
• 分類號: B23B5/00;B23Q1/01;B29C59/00;B29C59/02;B29C59/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李海建

本發明公開了一種加工徑向菲涅爾結構的輥筒模具，包括模具輥筒，所述模具輥筒的輥面上設置有與待加工的徑向菲涅爾結構相對應的反結構。上述模具輥筒在具有一定溫度的透鏡型材上滾動即可完成對應徑向菲涅爾結構的成型工藝，相比于傳統機床切削加工，在加工效率方面得到大大提升；此外相比于傳統的模壓、注塑模具加工，輥筒模壓技術可以連續制造該種微結構光學薄膜，相對于傳統的平板模壓和注塑技術具有更高的生產率和更低的成本。但是利用傳統的車削方法包括快刀伺服、慢刀伺服、微銑削都無法實現在輥筒模具上加工出徑向菲涅爾結構，故因此本發明還公開了一種加工徑向菲涅爾結構的模具的加工機床。

技術領域

本發明涉及透鏡加工技術領域，尤其涉及一種加工徑向菲涅爾結構的模具及其加工機床。

背景技術

徑向菲涅爾透鏡是一種應用十分廣泛的光學元件，此種透鏡不僅能夠減少光線在介質中衰減造成的邊角成像模糊，變暗等現象，而且還具有重量輕，價格低等優點。因此，徑向菲涅爾透鏡被廣泛使用，在成像透鏡領域，菲涅爾光學柔性屏幕，外觀高檔，具有高亮度、高明室對比度、高色彩還原性的特點，是激光影院的絕佳搭檔；此外在非成像透鏡領域菲涅爾透鏡的應用包括放大鏡，瞄準鏡，聚光鏡，利用徑向菲涅爾透鏡聚光準直的特點，徑向菲涅爾透鏡被應用于光伏太陽能。

但目前對于徑向菲涅爾結構的加工方式主要采用數控機床進行車削加工，對菲涅爾透鏡的加工精度雖然提高，但是加工效率過于低下，成本較高，并且針對大尺寸的菲涅爾透鏡的加工，對于機床的本身尺寸要求較高，限制了加工工藝的發展。為了提高生產效率，輥筒機是一種選擇，輥筒模壓技術可以連續制造該種微結構光學薄膜，相對于傳統的超精密機床車削技術具有更高的生產率和更低的成本。但是利用傳統的車削方法，包括快刀伺服、慢刀伺服、微銑削都無法實現在輥筒模具上加工出徑向菲涅爾結構，故目前也有利用模壓、注塑式模具制作菲涅爾透鏡，雖然模壓、注塑式的模具生產菲涅爾結構的透鏡，生產效率有所提高，但在脫模的過程中會降低菲涅爾透鏡的精度，容易產生缺陷，加工精度較低。因此，目前的徑向菲涅爾結構的加工方式，普遍存在加工效率和成品率無法兼顧的問題。

綜上所述，如何解決菲涅爾透鏡的加工存在加工效率和加工精度較低的問題，已成為本領域技術人員亟待解決的技術難題。

發明內容

本發明的目的是提供一種加工徑向菲涅爾結構的模具及其加工機床，以提高菲涅爾透鏡的加工效率和加工精度。

為了實現上述目的，本發明提供了一種加工徑向菲涅爾結構的模具，包括輥筒模具，所述輥筒模具的輥面上設置有與待加工的徑向菲涅爾結構相對應的反結構。

優選地，所述輥筒模具的輥面上設置有多個所述反結構。

相比于背景技術介紹內容，上述加工徑向菲涅爾結構的模具，包括輥筒模具，輥筒模具的輥面上設置有與待加工的徑向菲涅爾結構相對應的反結構。通過將加工徑向菲涅爾結構的模具設計成輥筒模具的結構，同時輥筒模具的輥面設置有與待加工的徑向菲涅爾結構相對應的反結構，這里需要說明的是，反結構是指，輥筒模具的輥面展平的輥面上的凹模正好與待加工的徑向菲涅爾結構相對應相貼合，也即當輥筒模具滾過后的面上會形成對應的徑向菲涅爾結構。上述輥筒模具在具有一定溫度要求的透鏡型材上滾動即可完成對應徑向菲涅爾結構的成型工藝，相比于機床加工，在加工效率方面得到大大提升；此外相比于傳統的模壓、注塑式模具加工，上述輥筒模具在輥壓的過程即可實現脫膜，整個過程始終保持對透鏡型材的施壓過程，因此避免了脫膜損傷導致的加工精度較低的問題。