[發明專利]一種非球面光學玻璃反射鏡離心熔鑄高溫轉臺機構

在審

• 申請號: 201711426251.6
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108383360A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 付為杰;張心明
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: C03B19/04
• 分類號: C03B19/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種非球面光學玻璃反射鏡離心熔鑄高溫轉臺機構。其包括能夠負載模具并穩定工作在高溫環境中的轉臺、以及在轉臺和動力軸之間進行隔熱，并通過轉臺的轉動帶動空氣流動進行散熱的機構。通過對非球面光學玻璃反射鏡離心熔鑄高溫轉臺不同部件材料的選擇和結構的設計，使本發明中的轉臺能夠穩定長時間運行在高溫環境中，同時使帶動轉臺轉動的動力軸溫度在合理范圍內，保持轉臺的轉動精度。

技術領域

本發明涉及一種采用離心熔鑄的方式進行非球面反射鏡加工的高溫轉臺機構。屬于光學加工機械裝置的保護領域。

背景技術

采用離心熔鑄非球面光學玻璃反射鏡的這種方式，其主要加工原理是：當對熔體玻璃進行旋轉時，在旋轉的玻璃熔體表面會形成一個拋物面，通過這種方式形成的拋物面表面光潔度很高，可用于制作光學反射鏡基底。采用這種方式制作的反射鏡基底，再經過表面拋光、鍍膜即加工成光學反射鏡。采用這種離心熔鑄的方式對非球面反射鏡進行加工的主要優點是，便于大口徑反射鏡的成型加工，由于在離心熔鑄的過程中形成的表面面型已經為非球面，因此節省了大量的后續研磨拋光的時間。

在進行非球面反射鏡離心熔鑄的過程中，轉臺需要持續運轉在能夠使玻璃處于熔融狀態下的高溫，在轉臺上搭載進行光學玻璃離心熔鑄的模具，轉臺帶動模具共同轉動，當熔體玻璃形成想要獲得的面型后降溫，進行冷卻，最終獲得非球面反射鏡基底。

采用這種方式進行非球面反射鏡基底的加工，對于轉臺有兩個重要要求：

一、對玻璃材料的加工溫度通常都在600-1500℃的高溫范圍，加工溫度取決于所要進行加工的光學玻璃材質，因此轉臺要能保證在高溫下的穩定運行。

二、高溫轉臺和主動力軸之間要能進行保溫隔熱處理。由于主動立軸的溫度不能過高，過高將影響轉臺的轉動精度。因此要保證爐內溫度穩定的同時，降低從轉臺到主動力軸的熱傳遞效率，并使其能進行有效散熱，保護主軸溫度不至于過高。

因此，制作出能在700-1200℃高溫下穩定運轉的轉臺，并在轉臺和主動力軸進行連接時，連接部位與轉臺之間使用隔熱機構是該種加工方式的關鍵部分。氧化鋁陶瓷有較好的傳導性、機械強度和耐高溫性。而氧化鋯陶瓷具有高韌性、高抗彎強度和高耐磨性，優異的隔熱性能，熱膨脹系數接近于鋼等優點。依據這兩種陶瓷的不同性能，將其應用在高溫轉臺的不同位置。在本發明中，大量的使用了氧化鋁陶瓷和氧化鋯陶瓷材料以保證轉臺和隔熱機構的高溫穩定性和隔熱性能，并對隔熱機構散熱片的形狀進行設計，保證在運行過程中的良好隔熱和散熱性能。同時在需要進行隔熱保溫的部位采用高密度硅酸鋁纖維板，因其保溫隔熱性能好同時具有較低的密度，降低轉臺的自重。

發明內容

本發明為用于非球面光學玻璃反射鏡離心熔鑄制作所需使用的高溫轉臺機構的結構設計。主要功能是使用于加熱爐內，用于對高溫熔融狀態下的玻璃材料進行旋轉，利用旋轉產生的離心力形成非球面面型的高精度轉臺。

本發明目的是為了解決以下兩個問題：

1、轉臺能夠穩定運行于600-1500℃的高溫狀態下。

2、高溫轉臺和用于主動力軸連接的鋼制法蘭盤之間需要進行隔熱和散熱處理，保證長時間工作狀態下，與鋼制法蘭盤進行連接并帶動轉臺進行轉動的動力軸溫度在一定的范圍內，不至于影響轉臺的轉動精度。

為解決上述的技術問題，本發明所采用的的技術方案是：

一種非球面光學玻璃反射鏡離心熔鑄高溫轉臺機構，其整體結構如圖1所示，圖2為高溫轉臺機構的俯視圖。在本發明中，大量的使用了氧化鋁陶瓷和氧化鋯陶瓷材料以保證轉臺和隔熱機構的高溫穩定性和隔熱性能，并對隔熱機構散熱片的形狀進行優化設計，保證在運行過程中的良好隔熱和散熱性能。同時在需要進行隔熱保溫的部位采用硅酸鋁纖維板，因其保溫隔熱性能好同時具有較低的密度，降低轉臺的自重。