[發明專利]軸錐鏡的加工方法

有效

• 申請號: 201811523911.7
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109719573B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 張彥超;頓愛歡;邵建達;吳令奇;吳福林;徐學科
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所;上海恒益光學精密機械有限公司
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B13/00;B24B13/02;B24B27/033;B24B49/12;B28D1/22;G01B11/24;G01B11/30
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種軸錐鏡的加工方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)采用光學加工中心進行軸錐鏡的錐面成型加工：待加工的軸錐鏡的參數如下：軸錐鏡的直徑D、錐角A、中心厚度H、中心通孔φ、加工要求為面形PV；將工件置于光學加工中心的工作臺上，在機床控制界面輸入待加工軸錐鏡的參數：錐角和直徑，并設置機床刀具轉速、進給量和工件轉速，刀具轉速的選擇范圍為4000～5000rpm、進給量的選擇范圍為0.1～0.15mm/min，工件轉速的選擇范圍為3～7min^-1，對工件進行加工，軸錐鏡的錐面加工完成后，使用三坐標測量機檢測錐角A、中心孔φ和中心厚度尺寸H，使用Taylor Hobson PGI1240觸針式輪廓儀檢測面形PV，上述指標若不合格，則重復步驟1)，若都合格進入下一道工序；

2)采用與軸錐鏡相匹配的錐形磨具進行粗拋：所述的錐形磨具是在與待加工的軸錐鏡的錐面相匹配的鋁制基底(1)上依次粘附瀝青層(2)，粘附聚氨酯構成，采用單軸機并設置轉速60～70rpm、壓力50～60N后進行粗拋加工，直至錐面完全拋亮，在暗場下，強光燈照射下人眼檢測光潔度是否合格，若不合格重復步驟2)，若合格，使用LuphoScan非接觸式3D光學表面輪廓測量儀檢測面形PV，為下一步工序提供加工數據；

3)精密拋光：將粗拋完成的軸錐鏡放置在大氣等離子體加工機床上，根據步驟2)中檢測的面形數據生成加工程序，設定機床工藝參數：反應氣體流速60～80L/min，采用螺旋加工路徑，首先調節出口噴嘴，選用光斑的范圍為6～10mm，相應的去除效率為1～30mm³/min，實現面形快速收斂，然后再調節出口噴嘴，選用0.2～0.6mm光斑，相應的去除效率為0.01～1mm³/min，執行精拋工藝，加工完成后使用LuphoScan非接觸式3D光學表面輪廓測量儀檢測面形PV，為下一步工序提供加工數據；

4)采用柔性小工具進行保形精修：所述的柔性小工具由球形基底(4)、彈性硅膠墊(5)和聚氨酯構成，首先選取口徑為3mm，半徑為2.5mm的鋁制球形基底，在基底表面粘貼2mm厚的彈性硅膠墊，再在硅膠墊表面粘貼一層聚氨酯構成，根據步驟3)中檢測的面形數據生成保形精修程序，采用數控拋光機進行保形精修，去除在步驟3)中錐面上形成的沉積層；

5)對加工完成后的軸錐鏡進行檢測：使用LuphoScan非接觸式3D光學表面輪廓測量儀檢測面形PV、使用Zygo光學輪廓儀檢測表面粗糙度Rq，暗場中強光燈照射下人眼檢測光潔度，上述指標是否合格，若其中有一項不合格，則返回復步驟2)，若都滿足要求，則進入下一步；

6)完成加工。

2.根據權利要求1所述的軸錐鏡的加工方法，其特征在于，所述的軸錐鏡包括凹軸錐鏡和凸軸錐鏡。