[發明專利]全口徑拋光浸沒式元件加工裝置、加工方法及拋光機

在審

• 申請號: 201910492443.X
• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN110153839A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 廖德鋒;謝瑞清;王乙任;趙世杰;張飛虎;王健;許喬
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: B24B13/00
• 分類號: B24B13/00;B24B13/005;B24B13/01;B24B57/02;B24B55/02;B24B1/00
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 曹鵬飛

本發明涉及全口徑拋光浸沒式元件加工裝置、加工方法及拋光機，其中全口徑拋光浸沒式元件加工裝置包括：工件盤，工件盤中部限定出一個浸沒室，浸沒室用于浸沒加工中的元件；及拋光液輸送泵，拋光液輸送泵出液端通過拋光液輸送管連接至浸沒室上方噴射拋光液；其進液端與拋光液儲液桶連接。經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本發明公開提供了一種全口徑拋光浸沒式元件加工裝置，將元件放置在浸沒室內，拋光液輸送泵供液，拋光液由浸沒室頂部流入，拋光液與加工中的元件各表面傳導熱量，從而有利于改善元件內部的溫度分布均勻性，降低非均勻溫度分布引起的變形。

技術領域

本發明涉及光學元件加工技術領域，更具體的說是涉及全口徑拋光浸沒式元件加工裝置、加工方法及拋光機。

背景技術

全口徑拋光是加工大口徑平面光學元件的關鍵技術之一。全口徑拋光機床通常采用大尺寸、高熱穩定性的天然花崗巖制成拋光盤基盤，基盤表面澆制環形的瀝青膠層作為拋光盤。瀝青拋光盤的環帶表面依次放有修正盤和工件盤，其中修正盤用于修正和控制拋光盤的形狀誤差，而工件盤則用于把持元件。加工時拋光盤、修正盤、工件盤均以一定的轉速繞逆時針方向勻速旋轉，放在工件盤內的光學元件在瀝青拋光盤及其承載的拋光顆粒作用下產生材料去除從而形成光學表面。

拋光過程中，元件與拋光盤進行相對運動，它們之間的摩擦作用過程產生熱量，產生的熱量從元件的拋光表面進入元件內部，并從元件的各個表面散發出去，從而在元件內部形成非均勻溫度場引起元件產生變形。元件完成加工下盤恒溫以后，非均勻溫度場轉變為均勻溫度場，元件的變形得到恢復，從而極大惡化了加工的元件面形。

因此，如何提供一種元件加工過程中保持元件處于均勻的溫度場中的加工裝置是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了全口徑拋光浸沒式元件加工裝置，解決了現有技術中元件加工過程中溫度場不均勻導致元件產生變形從而惡化元件面形的技術問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

全口徑拋光浸沒式元件加工裝置，包括：

工件盤，工件盤中部限定出一個浸沒室，浸沒室用于浸沒加工中的元件；

及拋光液輸送泵，拋光液輸送泵出液端通過拋光液輸送管連接至浸沒室上方噴射拋光液；其進液端與拋光液儲液桶連接。

經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本發明公開提供了一種全口徑拋光浸沒式元件加工裝置，將元件放置在浸沒室內，拋光液輸送泵供液，拋光液由浸沒室頂部流入，拋光液與加工中的元件各表面傳導熱量，從而有利于改善元件內部的溫度分布均勻性，降低非均勻溫度分布引起的變形。

優選地，拋光液輸送管上設置有流量調節開關；通過拋光液輸送管的流量調節開關即可調節供液流量，從而確保浸沒室內的拋光液浸沒元件并保持一定深度。

優選地，浸沒室中安裝有工作框和背板；工作框和背板中部均限定有加工孔；其中工作框外部形狀與浸沒室內部形狀適配，背板固定于工作框上。工作框和背板的形狀尺寸根據元件的尺寸進行加工。

優選地，還包括通過多個豎直上板和多個水平下板構成截面為L形的擋框，擋框對應固定于背板的加工孔處，多個水平下板構成的空間夾持元件。L形的擋框阻擋拋光液流出工件孔，從而在工件孔內形成浸沒式加工環境，放在工件孔內的光學元件在加工過程中處于浸沒式加工狀態。由于拋光盤表面開有溝槽，實際加工時工件孔內的拋光液僅可通過工作框下方的溝槽緩慢流出工作孔。

優選地，豎直上板的頂端面高于安裝后的元件頂部大于40mm；保證元件全部浸沒于加工孔內，且保持在一定深度。

優選地，背板頂部設置有操作把手，方便移動背板。

優選地，工作框底部工作面平面度小于5μm；從而確保工作框工作面與拋光盤工作面貼合良好。