[發(fā)明專(zhuān)利]一種氟化鈣材料階梯回轉(zhuǎn)非球面透鏡加工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811473618.4
• 申請(qǐng)日: 2018-12-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109483365B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊坤;回長(zhǎng)順;王朋;李偉皓;李寧;李圣義;蒙建雄;唐海瑞;張晨
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津津航技術(shù)物理研究所
• 主分類(lèi)號(hào): B24B13/00
• 分類(lèi)號(hào): B24B13/00;B24B13/01
• 代理公司: 中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)公司專(zhuān)利中心 11011
• 代理人: 劉二格

本發(fā)明氟化鈣材料階梯回轉(zhuǎn)非球面透鏡加工方法流程包括：銑磨拋光、矢高補(bǔ)償、刀具篩選、精修工裝、車(chē)削、面形檢測(cè)、反饋修正。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是利用經(jīng)濟(jì)性較好的古典法研磨拋光平面，減小金剛石刀具車(chē)削引入的低頻誤差；對(duì)各階梯光學(xué)表面進(jìn)行矢高補(bǔ)償，使階梯型回轉(zhuǎn)光學(xué)表面一次完成裝卡車(chē)削，且每個(gè)階梯表面的回轉(zhuǎn)中心重合，實(shí)現(xiàn)最小偏心差要求，降低面形誤差累計(jì)；對(duì)車(chē)削加工使用的金剛石刀具進(jìn)行篩選，優(yōu)先選用圓弧輪廓誤差相對(duì)較小的包角范圍，提高加工面形精度及表面疵病等級(jí)；精修工裝，使階梯回轉(zhuǎn)各非球面光軸與平面光軸重合，提高零件兩面的垂直精度；以零件中心光學(xué)表面面形檢驗(yàn)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)整個(gè)零件的表面面形，使其具有可檢測(cè)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于精密回轉(zhuǎn)非球面透鏡光學(xué)加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種氟化鈣材料階梯回轉(zhuǎn)非球面透鏡加工方法。

背景技術(shù)

超精密車(chē)削技術(shù)可實(shí)現(xiàn)多種光學(xué)晶體材料的光學(xué)表面加工，采用天然金剛石圓弧刀具車(chē)削的紅外晶體光學(xué)零件可達(dá)到亞微米級(jí)表面面形精度和納米級(jí)表面粗糙度，尤其針對(duì)非球面面形的車(chē)削加工，是一種穩(wěn)定、高效的確定性加工工藝方法。

一般情況下，超精密車(chē)削技術(shù)適用于單個(gè)光學(xué)表面的車(chē)削加工，其表面面形和表面質(zhì)量等要求能夠達(dá)到較高的技術(shù)指標(biāo)。而對(duì)于階梯型回轉(zhuǎn)光學(xué)表面的加工往往采用單元光學(xué)表面逐次加工方法，這種加工方式將單次裝卡和車(chē)削精度誤差累加，加工出的零件單元光學(xué)面之間的偏心差和表面面形精度較差，并且車(chē)削單元光學(xué)表面起刀時(shí)極易發(fā)生“扎刀”現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致光學(xué)材料碎裂。綜上，為了解決階梯型回轉(zhuǎn)光學(xué)表面加工面臨的技術(shù)難題，需要采用一種低風(fēng)險(xiǎn)、高精度的階梯型回轉(zhuǎn)光學(xué)表面面的加工工藝。

發(fā)明內(nèi)容

(一)發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是：克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種氟化鈣材料階梯回轉(zhuǎn)非球面透鏡加工方法。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供氟化鈣材料階梯回轉(zhuǎn)非球面透鏡加工方法，其包括以下步驟：

步驟1：研磨拋光光學(xué)元件平面；

步驟2：對(duì)單元光學(xué)表面進(jìn)行矢高補(bǔ)償，保證階梯型回轉(zhuǎn)光學(xué)表面一次車(chē)削；

步驟3：篩選刀具，通過(guò)仿真車(chē)削所用金剛石刀具圓弧輪廓包角，對(duì)金剛石刀具進(jìn)行篩選和安裝角度偏置；

步驟4：精修工裝，保證零件轉(zhuǎn)卡后，車(chē)削表面回轉(zhuǎn)中心與主軸回轉(zhuǎn)重新重合；

步驟5：車(chē)削階梯型回轉(zhuǎn)光學(xué)表面；

步驟6：對(duì)車(chē)削后光學(xué)表面進(jìn)行評(píng)價(jià)和檢測(cè)修正。

(三)有益效果

上述技術(shù)方案所提供的氟化鈣材料階梯回轉(zhuǎn)非球面透鏡加工方法，有益效果在于以下兩點(diǎn)：

(1)所有單元光學(xué)表面采用一次裝卡車(chē)削，避免了單元光學(xué)面逐次加工引入的單次轉(zhuǎn)卡和車(chē)削精度誤差累加，杜絕了車(chē)削單元光學(xué)表面車(chē)削起刀時(shí)易發(fā)生的“扎刀”現(xiàn)象，提高了單元光學(xué)面之間的同軸度和表面面形精度；

(2)通過(guò)計(jì)算階梯回轉(zhuǎn)光學(xué)面所用刀具輪廓范圍，對(duì)金剛石刀具所用輪廓進(jìn)行篩選，降低刀具表面輪廓引入的誤差。同時(shí)，以中心單元光學(xué)表面為基準(zhǔn)，預(yù)估階梯回轉(zhuǎn)光學(xué)面表面最大面形誤差并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，使面形精度具有量化指標(biāo)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的一種高精度階梯型回轉(zhuǎn)光學(xué)面加工工藝流程示意圖。

圖2是本發(fā)明的階梯型回轉(zhuǎn)光學(xué)元件加工實(shí)施例圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。