[发明专利]一种基于下摆机的蓝宝石光学元件加工方法

说明书

本发明提供一种基于下摆机的蓝宝石光学元件加工方法，包括：对蓝宝石坯料的第一大面进行成盘磨砂，得到磨砂面；以所述磨砂面为基准面，对蓝宝石坯料的第二大面依次进行铣磨、精磨、成盘抛光，得到第三抛光面；以所述第三抛光面为基准面，对蓝宝石坯料的磨砂面进行成盘抛光，得到第五抛光面；其中，所述成盘抛光在下摆机上完成。本发明所示方法确保了蓝宝石光学元件的加工精度；由于抛光工序采用成盘加工的形式，能够有效提高在下摆机上加工蓝宝石光学元件的生产效率。

技术领域

本发明涉及光学元件加工技术领域，尤其涉及一种基于下摆机的蓝宝石光学元件加工方法。

背景技术

蓝宝石属于三方晶系，具有六方结构，晶格常数为：a＝b＝4.758A，c＝12.991A。蓝宝石的硬度仅次于钻石，它除了具有良好的光学、热学、介电性能和优良的力学性能外，还具有优良的化学稳定性、热稳定性及抗辐射性。因此，蓝宝石作为一种综合性能优良的多功能晶体材料，被广泛应用于精密仪器仪表、激光器窗口、反射镜、半导体外延衬底材料及集成芯片等。

随着高精密光电领域和设备的发展，对蓝宝石光学元件的精度提出了更高的要求。然而，在采用现有或传统的加工工艺进行蓝宝石加工时，加工效率低，对蓝宝石的加工精度低，加工得到的蓝宝石光学元件不能满足精密红外探测系统的应用要求。

发明内容

本发明提供一种基于下摆机的蓝宝石光学元件加工方法，用以解决或改善现有的蓝宝石加工工艺存在加工效率低、加工精度低的问题。

本发明提供一种基于下摆机的蓝宝石光学元件加工方法，包括：

对蓝宝石坯料的第一大面进行成盘磨砂，得到磨砂面；

以所述磨砂面为基准面，对蓝宝石坯料的第二大面依次进行铣磨、精磨、成盘抛光，得到第三抛光面；

以所述第三抛光面为基准面，对蓝宝石坯料的磨砂面进行成盘抛光，得到第五抛光面；其中，所述成盘抛光在下摆机上完成。

根据本发明提供的一种基于下摆机的蓝宝石光学元件加工方法，所述对蓝宝石坯料的第一大面进行成盘磨砂的步骤，包括：

对多个蓝宝石坯料在成盘模具上上盘；

在磨料辅助的情况下，采用磨砂模具对多个蓝宝石坯料的第一大面进行磨砂加工，控制磨砂加工的磨砂参数达到磨砂设定范围；

对磨砂加工的面形进行检测；

其中，所述磨砂参数包括磨砂加工的中心厚度、中心厚度误差、磨砂面的表面粗糙度与边厚差。

根据本发明提供的一种基于下摆机的蓝宝石光学元件加工方法，所述在磨料辅助的情况下，采用磨砂模具对多个蓝宝石坯料的第一大面进行磨砂加工的步骤，包括：

对所述蓝宝石坯料的第一大面进行至少三次磨砂加工；

其中，在第一次磨砂加工中，磨料选用粒度为W40的碳化硼，磨砂厚度为0.1～0.15mm；

在第二次磨砂加工中，磨料选用粒度为W20的碳化硼，磨砂厚度为0.03～0.05mm；

在第三次磨砂加工中，磨料选用粒度为W10的碳化硼，磨砂厚度为0.02～0.04mm。

根据本发明提供的一种基于下摆机的蓝宝石光学元件加工方法，对所述蓝宝石坯料的第二大面进行铣磨的步骤，包括：

采用单件铣磨的方式，对所述蓝宝石坯料的第二大面进行至少一次铣磨，得到铣磨面，控制铣磨加工的铣磨参数达到铣磨设定范围；

对铣磨加工的面形进行检测；

其中，所述铣磨参数包括铣磨加工的中心厚度、中心厚度误差、铣磨面的表面粗糙度与边厚差。