[發明專利]一種提高非球面光學元件表面粗糙度的瀝青拋光裝置

有效

• 申請號: 202110798413.9
• 申請日: 2021-07-15
• 公開（公告）號: CN113523957B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 畢春利;張海濤;郭本銀;金春水
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: B24B13/00
• 分類號: B24B13/00;B24B13/01;B24B41/04;B24B47/12
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 魏毅宏

本發明提供了一種提高非球面光學元件表面粗糙度的瀝青拋光裝置，屬于非球面光學元件加工技術領域，包括機床主體、旋轉主軸氣囊瀝青拋光頭、偏心運動模塊和擺動模塊，第一偏心運動模塊和第二偏心運動模塊之間形成轉動副；旋轉主軸可旋轉地設置于第一主體上，氣囊瀝青拋光頭固定于旋轉主軸上，第一偏心運動模塊固定于氣囊瀝青拋光頭上，擺動模塊一端與第二偏心運動模塊固定，另一端與第二主體可滑動連接。本發明的提高非球面光學元件表面粗糙度的瀝青拋光裝置，通過偏心運動模塊和擺動模塊實現主軸氣囊瀝青拋光頭的平面擺動，區別于傳統瀝青拋光中的偏心公轉加自轉、偏心公轉的運動形式，實現非球面光學元件的表面粗糙度加工達到為深亞納米級。

技術領域

本發明屬于非球面光學元件加工技術領域，特別涉及一種提高非球面光學元件表面粗糙度的瀝青拋光裝置。

背景技術

在光學加工領域，瀝青拋光是一種經典的拋光工藝，其主要作用是降低中高頻粗糙度。對于非球面光學元件的瀝青拋光，一般采用小工具頭（瀝青盤）拋光，這區別于傳統的球面拋光方法。在非球面光學元件的瀝青拋光過程中，瀝青盤的運動形式（產生的去除函數）起到一定的作用。常見運動形式包括：偏心公轉加自轉、偏心公轉。但是對于粗糙度要求達到深亞納米的非球面光學元件，上述運動形式在實際拋光過程中取得的效果不明顯。

綜上所述，面向表面粗糙度為深亞納米級精度的非球面光學元件的加工，研究一種提高非球面光學元件表面粗糙度的瀝青拋光裝置是十分重要的。

發明內容

有鑒如此，本發明的目的是提供一種提高非球面光學元件表面粗糙度的瀝青拋光裝置，通過偏心運動模塊和擺動模塊實現主軸氣囊瀝青拋光頭的平面擺動，區別于傳統瀝青拋光中的偏心公轉加自轉、偏心公轉的運動形式，實現非球面光學元件的表面粗糙度加工達到為深亞納米級。

為實現上述目的，本發明提供一種提高非球面光學元件表面粗糙度的瀝青拋光裝置，包括機床主體、旋轉主軸氣囊瀝青拋光頭、偏心運動模塊和擺動模塊，

所述機床主體由第一主體和第二主體構成，所述偏心運動模塊由第一偏心運動模塊和第二偏心運動模塊構成，所述第一偏心運動模塊和第二偏心運動模塊之間形成轉動副；

所述旋轉主軸可旋轉地設置于所述第一主體上，所述氣囊瀝青拋光頭固定于所述旋轉主軸上，所述第一偏心運動模塊固定于所述氣囊瀝青拋光頭上，所述擺動模塊一端與所述第二偏心運動模塊固定，另一端與所述第二主體可滑動連接，所述第一主體與第二主體固定連接；

所述旋轉主軸旋轉帶動所述氣囊瀝青拋光頭旋轉，所述第一偏心運動模塊跟隨進行轉動，帶動所述擺動模塊在所述第二主體上滑動，使所述氣囊瀝青拋光頭在平面內擺動，實現非球面光學元件的表面粗糙度加工。

進一步地，所述第一偏心運動模塊為圓柱體狀，底部設有凸出的圓柱銷，圓柱銷的軸線與圓柱體的軸線平行但不同線，產生偏心距離；

所述第二偏心運動模塊為正多面體狀，在所述第二偏心運動模塊上開設與所述圓柱銷尺寸對應通孔，在通孔內還設有軸承；

裝配時，圓柱體的軸線和正多面體的軸線同線且所述圓柱銷位于通孔內，所述第一偏心運動模塊和第二偏心運動模塊通過軸承形成轉動副。

進一步地，所述第二偏心運動模塊為正六面體狀。

進一步地，所述第一偏心運動模塊通過螺釘固定于所述氣囊瀝青拋光頭上，在第一偏心運動模塊和氣囊瀝青拋光頭上對應設有螺紋孔。

進一步地，所述擺動模塊由2個L形轉接塊、2個圓柱導軌、限位端板構成；L形轉接塊、圓柱導軌分別對稱設置于所述第二偏心運動模塊的側面；