[发明专利]一种Wolter-I型精密芯轴的制造工艺

摘要

本发明公开了一种Wolter‑I型精密芯轴的制造工艺，其工艺流程为：铝合金圆棒料毛坯→两步粗车削芯轴毛坯→测量→芯轴表面化学镀镍磷合金→低成本精密车削芯轴→测量→低成本自动抛光芯轴→测量→手工修正抛光芯轴→测量→芯轴完成。本发明在Wolter‑I型反射镜制造工艺过程中为保证加工轮廓的精度，对复制用光学芯轴的制造采用工具中心沿着待加工轨迹等距线运动的方法，在XZ两轴数控机床中完成光学芯轴的车削和抛光工艺，提高了车削和抛光后芯轴的表面轮廓形状精度，减少了使用三轴以上的多轴数控机床进行车削、磨削和抛光的设备成本和加工成本，从而降低了复制用光学芯轴和Wolter‑I型反射镜的制造成本。

主权项

1.一种Wolter‑I型精密芯轴的制造工艺，其特征在于所述工艺步骤如下：第一步、两步粗车削芯轴毛坯：（1）第一步粗车削：采用三维软件建立芯轴数学模型，生成加工用数控代码，在XZ两轴普通数控车床中使用硬质合金刀具对圆柱形铝合金棒材料进行芯轴毛坯第一步粗车削；（2）第二步粗车削：根据被加工非球面子午截面曲线方程计算出刀具中心运动轨迹，使刀具中心沿着待加工非球面子午截面轮廓曲线的等距线运动，保持刀具中心在插补点法线上且偏离插补点一个刀具圆弧半径；第二步、芯轴表面化学镀镍磷合金：采用电脉冲提高化学镀镍磷合金层厚度的方法对芯轴毛坯表面进行镀镍磷合金处理；第三步、芯轴表面精密车削：分别使用PCD和SCD在XZ两轴精密车床中半精密车削和精密车削芯轴，车削过程中使刀具中心沿着待加工非球面子午截面曲线的等距线运动，保持刀具中心在插补点法线上且偏离插补点一个刀具圆弧半径；第四步、芯轴表面自动抛光：在XZ两轴精密车床中，选用弹性球形抛光工具，在其球面上依次包裹棉花和抛光绒布，选用粒径0.5～2μm的金刚石抛光液分别对芯轴表面进行粗抛和精抛，通过计算使抛光球球心沿着待加工非球面子午截面曲线的等距线运动，保持抛光球球心在插补点法线上且偏离插补点一个抛光球半径；第五步、芯轴表面手工抛光。