[發明專利]非回轉光學陣列的粗精集成遞進磨削方法

有效

• 申請號: 201810602891.6
• 申請日: 2018-06-12
• 公開（公告）號: CN108747603B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 姚鵬;張振中;黃傳真;朱家豪;王軍;朱洪濤;劉含蓮;鄒斌
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B53/06;B24B53/12;B24B13/01
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

1.一種非回轉光學陣列的粗精集成遞進磨削方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1分別設計和修整精密結構化粗粒度金剛石砂輪、精密結構化細粒度或超細粒度金剛石砂輪的微結構單元輪廓和分隔板的結構；

步驟2依次將步驟1中精密結構化粗粒度金剛石砂輪、分隔板和精密結構化細粒度或超細粒度金剛石砂輪安裝在機床主軸上；將加工工件固定在機床工作臺上；

步驟3砂輪在位修形：采用接觸或非接觸式修整方法在位精密修整兩種砂輪的結構陣列的輪廓，保證所述兩種砂輪及其表面微細結構的固定位置關系；

步驟4仿形粗磨：采用仿形磨削法，利用精密結構化粗粒度金剛石砂輪進行粗磨，去除工件的大部分體積；

步驟5相切軌跡遞進精磨：沿著遞進磨削軌跡，即按照砂輪的最后一個微細結構單元與工件最終輪廓保持相切的運動軌跡，利用精密結構化細粒度或超細粒度金剛石砂輪對工件表面進行遞進磨削，通過一個磨削循環高效完成整個微結構陣列表面輪廓的半精加工和精加工。

2.如權利要求1所述的非回轉光學陣列的粗精集成遞進磨削方法，其特征在于，步驟1中所設計的仿形粗磨削用精密結構化粗粒度金剛石砂輪的各個微結構單元輪廓一致，根據選定的精密磨削余量設計砂輪微結構單元輪廓；相切軌跡精密磨削用精密結構化細粒度或超細粒度金剛石砂輪需按精密磨削余量以及精密磨削切深設計多個高度漸變的砂輪微結構單元輪廓；分隔板的厚度應大于微結構陣列工件的在砂輪軸向方向的寬度。

3.如權利要求1所述的非回轉光學陣列的粗精集成遞進磨削方法，其特征在于，步驟1中所述的精密結構化粗粒度金剛石砂輪、精密結構化細粒度或超細粒度金剛石砂輪的修整裝置：包括支架、Z軸進給機構、噴嘴、摩擦輪和控制系統；其中，所述的支架安裝在砂輪罩上，所述Z軸進給機構安裝在支架上，所述噴嘴由Z軸進給機構驅動；所述的摩擦輪安裝在砂輪下側，由步進電機驅動摩擦輪旋轉；所述控制系統與Z軸進給機構、步進電機相連。

4.如權利要求3所述的非回轉光學陣列的粗精集成遞進磨削方法，其特征在于，所述Z軸進給機構，包括用于使噴嘴沿砂輪表面進給的直線電機。

5.如權利要求3所述的非回轉光學陣列的粗精集成遞進磨削方法，其特征在于，步驟1中所述的精密結構化粗粒度金剛石砂輪、精密結構化細粒度或超細粒度金剛石砂輪的加工方法，調整噴嘴使射流束徑向垂直于金剛石砂輪工作表面，通過控制修整裝置，實現射流束與砂輪的相對運動，在砂輪表面加工出所述的微結構單元輪廓。

6.如權利要求1所述的非回轉光學陣列的粗精集成遞進磨削方法，其特征在于，所述的微結構單元輪廓與工件輪廓谷底無過切。