[发明专利]一种氟化钙材料阶梯回转非球面透镜加工方法

说明书

本发明氟化钙材料阶梯回转非球面透镜加工方法流程包括：铣磨抛光、矢高补偿、刀具筛选、精修工装、车削、面形检测、反馈修正。本发明的优点是利用经济性较好的古典法研磨抛光平面，减小金刚石刀具车削引入的低频误差；对各阶梯光学表面进行矢高补偿，使阶梯型回转光学表面一次完成装卡车削，且每个阶梯表面的回转中心重合，实现最小偏心差要求，降低面形误差累计；对车削加工使用的金刚石刀具进行筛选，优先选用圆弧轮廓误差相对较小的包角范围，提高加工面形精度及表面疵病等级；精修工装，使阶梯回转各非球面光轴与平面光轴重合，提高零件两面的垂直精度；以零件中心光学表面面形检验数据评价整个零件的表面面形，使其具有可检测性。

技术领域

本发明属于精密回转非球面透镜光学加工技术领域，涉及一种氟化钙材料阶梯回转非球面透镜加工方法。

背景技术

超精密车削技术可实现多种光学晶体材料的光学表面加工，采用天然金刚石圆弧刀具车削的红外晶体光学零件可达到亚微米级表面面形精度和纳米级表面粗糙度，尤其针对非球面面形的车削加工，是一种稳定、高效的确定性加工工艺方法。

一般情况下，超精密车削技术适用于单个光学表面的车削加工，其表面面形和表面质量等要求能够达到较高的技术指标。而对于阶梯型回转光学表面的加工往往采用单元光学表面逐次加工方法，这种加工方式将单次装卡和车削精度误差累加，加工出的零件单元光学面之间的偏心差和表面面形精度较差，并且车削单元光学表面起刀时极易发生“扎刀”现象，严重时将导致光学材料碎裂。综上，为了解决阶梯型回转光学表面加工面临的技术难题，需要采用一种低风险、高精度的阶梯型回转光学表面面的加工工艺。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：克服现有技术中的缺陷，提供一种氟化钙材料阶梯回转非球面透镜加工方法。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供氟化钙材料阶梯回转非球面透镜加工方法，其包括以下步骤：

步骤1：研磨抛光光学元件平面；

步骤2：对单元光学表面进行矢高补偿，保证阶梯型回转光学表面一次车削；

步骤3：筛选刀具，通过仿真车削所用金刚石刀具圆弧轮廓包角，对金刚石刀具进行筛选和安装角度偏置；

步骤4：精修工装，保证零件转卡后，车削表面回转中心与主轴回转重新重合；

步骤5：车削阶梯型回转光学表面；

步骤6：对车削后光学表面进行评价和检测修正。

(三)有益效果

上述技术方案所提供的氟化钙材料阶梯回转非球面透镜加工方法，有益效果在于以下两点：

(1)所有单元光学表面采用一次装卡车削，避免了单元光学面逐次加工引入的单次转卡和车削精度误差累加，杜绝了车削单元光学表面车削起刀时易发生的“扎刀”现象，提高了单元光学面之间的同轴度和表面面形精度；

(2)通过计算阶梯回转光学面所用刀具轮廓范围，对金刚石刀具所用轮廓进行筛选，降低刀具表面轮廓引入的误差。同时，以中心单元光学表面为基准，预估阶梯回转光学面表面最大面形误差并对其进行优化，使面形精度具有量化指标。

附图说明

图1是本发明的一种高精度阶梯型回转光学面加工工艺流程示意图。

图2是本发明的阶梯型回转光学元件加工实施例图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。