[发明专利]微型非球面元件研磨或抛光跟踪加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微型非球面元件加工方法，特别涉及一种微型非球面元件较高精度研磨或抛光加工方法。 

背景技术

微型非球面光学元件的制造普遍依赖数控精密机床加工和热压成型等方法，不但设备结构复杂，而且加工精度不能达到理想状态，加工技术成本也较高。 

为解决上述问题，专利申请201010105800.1公开了一种微型非球面元件研磨及抛光装置，利用凸轮运动带动磨盘摆动，使得磨盘能够对非球面元件表面形成切向研磨，结构简单，成本低廉。可以根据非球面元件的曲面方程设置凸轮的外轮廓，以使磨盘始终能够对非球面元件表面形成切向研磨；设置支撑架连接凸轮和磨盘架，即凸轮通过支撑架推动磨盘架及磨盘摆动，同时支撑架上设置调节机构，该调节机构能够在一定范围内调整凸轮与磨盘架之间的距离和/或支撑架与磨盘架接触的位置，这种调整一方面可以适应研磨不同曲面的非球面元件，另一方面也可以补偿凸轮等结构由于磨损造成的偏差，以保持微型非球面元件研磨及抛光装置的精度；将该专利申请的凸轮设置成凸轮组合，可以形成复杂的组合凸轮轮廓，成本低；另一方面可以调整单个凸轮之间的相位角，从而改变凸轮轮廓，能够加工外形类似，又具有不同参数(如焦距)的非球面元件。较好的解决了现有技术的上述问题。 

但是，这种微型非球面元件研磨及抛光装置在进行研磨或者抛光加工过程中，需要人工监控；也就是加工时需要间断的停止并进行观察，以保证加工轨迹与设计一致。这就导致了加工效率的低下，并且人工监控会导致主观误差，影响加工精度，甚至造成废品率较高。 

因此，需要对微型非球面元件研磨及抛光加工方法进行改进，能够基本保证实际的加工轨迹与设定加工轨迹相一致，避免人工参与监控导致的效率低、主观误差高的情况，提高成品率，降低生产成本。 

发明内容

有鉴于此，本发明的目的提供一种微型非球面元件研磨或抛光跟踪加工方法，能够基本保证实际的加工轨迹与设定加工轨迹相一致，避免人工参与监控导致的效率低、主观误差高的情况，提高成品率，降低生产成本。 

本发明的微型非球面元件研磨或抛光跟踪加工方法，利用微型非球面元件研磨或抛光装置对微型非球面元件进行研磨或抛光加工，包括下列步骤： 

a.数据采集：利用数码摄像机拍摄微型非球面元件研磨或抛光装置的磨盘对非球面元件的研磨或抛光过程，所采集影像数据输入计算机； 

b.形成研磨或抛光轨迹：在计算机中按帧依次采集影像数据的照片，依次连接照片中磨盘与非球面元件的接触点形成实际研磨或抛光轨迹； 

c.将实际研磨或抛光轨迹与设定研磨或抛光轨迹对比，如果相符，则继续研磨或抛光，如果不相符，则调整微型非球面元件研磨或抛光装置的磨盘的工作方位，直至实际研磨或抛光轨迹与设定研磨或抛光轨迹相吻合； 

d.继续执行a至c步骤，直至研磨或抛光完成。 

进一步，步骤c中，设定研磨或抛光轨迹为预先存于计算机的标准曲线，实际研磨或抛光轨迹与设定研磨或抛光轨迹之间的对比由计算机完成，并计算出误差参数。 

进一步，步骤a中，所述数码摄像机至少两个分布于微型非球面元件研磨或抛光装置的周围，每个数码摄像机将所在方位所拍摄的影像数据输入计算机输入计算机； 

步骤b中，在计算机中将每个数码摄像机的影像数据分别按帧形成连续的照片，连续的照片中磨盘于非球面元件的接触点依次连接形成与数码摄像机所在方位对应的实际研磨或抛光轨迹； 

步骤c中，将与数码摄像机所在方位对应的实际研磨或抛光轨迹与对应方 位的设定研磨或抛光轨迹对比； 

进一步，所述非球面元件研磨或抛光装置包括主电机和主电机驱动的若干凸轮，还包括磨盘架和磨盘架上设置的磨盘，还包括夹持非球面元件的夹具头，步骤a中，所述磨盘接触并研磨或抛光夹具头上夹持的非球面元件；所述凸轮支撑磨盘架，磨盘架随着凸轮的转动发生摆动，使得磨盘对非球面元件表面形成切向研磨或抛光； 

进一步，所述凸轮通过支撑架支撑磨盘架，且支撑架上设置有调节机构用于调整凸轮与磨盘架之间的距离和/或支撑架与磨盘架接触的位置； 

进一步，所述凸轮为凸轮组合，即由若干共轴旋转的单个凸轮组合成通过一个支撑架支撑磨盘架的凸轮。