[发明专利]红外非球面光学零件的大模具抛光方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种红外光学材料-单晶硅非球面光学零件的高效抛光方法。

背景技术

目前普遍采用单点金刚石车床来加工红外非球面光学零件，这种方法实现了抛光过程的数控化、精量化，在一定程度上提高了生产效率。但是该工艺也存在一定缺陷：1、不能加工所有的红外材料。对于单晶硅等因为硬度较大，无法加工；2、单点金刚石车床价格十分昂贵，一般每台在几百万到上千万元，过高的加工成本限制了这种工艺的广泛推广；3、最为重要的是，加工的表面光洁度低，存在明显的刀痕，只能通过手修改善或降级使用。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明提供一种红外非球面光学零件的大模具抛光方法，它不仅加工质量稳定，而且效率高。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：包括下列步骤是：1、抛光前的非球面零件由精密的光学加工中心或非球面车床成型，表面粗糙度达到1μm，面形误差达到0.15μm；2、根据零件的非球面公式，计算出其最接近的球面半径R，利用计算机软件按照均衡磨削的原理模拟出抛光片的花瓣形状，打印出纸样，根据纸样裁剪出相同形状的抛光片，粘在抛光模上；3、采用数控抛光机进行抛光，工件轴与工具轴都是主动轴，工件轴上固定光学零件，工具轴上固定所述的抛光模，工件轴与工具轴的转速确定标准是实现零件表面的各环带有近似的相对线速度，抛光模的张角是零件张角的2倍；4、对抛光片的花形进行修整，以实现质量控制。

本发明的优点是：1、抛光模表面大于零件，表面面形比较稳定，使用寿命提高数倍；2、磨具表面与零件比较吻合，抛光后零件表面光洁度容易保障；3、采用成本相对低廉的普通数控抛光机床即可满足要求，容易推广使用；4、加工过程便于量化和固化，降低了对工人经验的依赖。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图为本发明示意图。

具体实施方式

本发明包括下列步骤是：1、抛光前的非球面零件由精密的光学加工中心或非球面车床成型，表面粗糙度达到1μm，面形误差达到0.15μm；2、根据零件的非球面公式，计算出其最接近的球面半径R，利用计算机软件按照均衡磨削的原理模拟出抛光片的花瓣形状，打印出纸样，根据纸样裁剪出相同形状的抛光片，粘在抛光模上，所述的抛光片为厚度1.2mm的阻尼布；3、采用数控抛光机进行抛光，工件轴与工具轴都是主动轴，工件轴上固定光学零件，工具轴上固定所述的抛光模，工件轴与工具轴的转速确定标准是实现零件表面的各环带有近似的相对线速度，抛光模的张角是零件张角的2倍；4、对抛光片的花形进行修整，以实现质量控制。

加工中的主要参数选择：工件轴转速30～50n/min，工具轴转速70～100n/min，工件轴水平摆幅3～8mm，工件轴水平摆频每分钟10-20次，工作压力0.5Mpa，加工时间为3～8min。通过试加工逐步固定具体的工艺参数。