[发明专利]一种铝合金反射镜的组合抛光方法

说明书

本发明公开了一种铝合金反射镜的组合抛光方法，实施步骤包括对待加工工件进行数控铣削粗加工、单点金刚石车削得到满足初始面形与表面质量要求的铝合金反射镜表面，然后迭代进行磁流变修形、小磨头抛光直至待加工工件的铝合金反射镜表面是否满足指标要求。本发明能够解决铝合金反射镜切削过程中的伴生车削纹路，克服传统铝合金反射镜抛光技术在复杂曲面修形、表面质量提高方面的不足等问题，本发明的抛光方法能够对铝合金反射镜进行高精度确定性修形，同时获得较高质量抛光表面，进一步提升了光学零件低缺陷制造能力，为我国光学零件的超精密加工开辟新途径。

技术领域

本发明涉及光学元件加工技术，具体涉及一种铝合金反射镜的组合抛光方法。

背景技术

铝合金具有易加工、轻质、高导热性和低成本等优点，许多航天器光学系统在低温场合下使用的情况下使用铝材料作为结构部件，此外铝材料从紫外光一直到红外光较宽的光谱范围内都具有高反射率而常用于制造反射镜面。金属镜已经广泛用于各种空间和军事应用光学系统，光学系统的性能很大程度上取决于光学元件的面形精度和表面质量，而非球面光学元件的使用不仅可以大幅度提高光学系统的成像质量，扩大视场范围，还可以简化光学系统的结构，但同时无疑增加了其加工制造的难度。

铝镜加工常采用单点金刚石切削技术，可以较为经济地直接获得满足红外光学系统成像质量要求的光滑表面，而受其工艺特点的影响会不可避免的在铝镜表面产生周期性车削纹路，这极大地影响了铝镜的光学性能。由于表面的“车削纹路”等微结构而产生的光散射，裸铝很难直接作为用于紫外线和可见光应用波段的镜面材料。而铝合金作为一种软金属，同时化学性质活泼导致，传统抛光方法对其抛光效果不够理想，很难获得高品质铝合金光学元件。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种铝合金反射镜的组合抛光方法，本发明能够解决铝合金反射镜切削过程中的伴生车削纹路，克服传统铝合金反射镜抛光技术在复杂曲面修形、表面质量提高方面的不足等问题，本发明的抛光方法能够对铝合金反射镜进行高精度确定性修形，同时获得较高质量抛光表面，进一步提升了光学零件低缺陷制造能力，为我国光学零件的超精密加工开辟新途径。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种铝合金反射镜的组合抛光方法，实施步骤包括：

1)对待加工工件进行数控铣削粗加工得到铝合金反射镜毛胚件；

2)对待加工工件进行单点金刚石车削，得到满足初始面形与表面质量要求的铝合金反射镜表面；

3)针对待加工工件的铝合金反射镜表面进行磁流变修形；

4)针对待加工工件的铝合金反射镜表面进行小磨头抛光，所述进行小磨头抛光具体是指采用抛光盘进行抛光；

5)检测待加工工件的铝合金反射镜表面是否满足指标要求，如果不满足指标要求则跳转执行步骤3)，否则加工结束并退出。

优选地，步骤2)的详细步骤包括：

2.1)根据指定的参数对待加工工件进行单点金刚石车削；

2.2)对待加工工件进行清洗；

2.3)对清洗后的待加工工件使用波面干涉仪和白光干涉仪对铝合金反射镜表面进行检测，如果面形误差评价指标PV小于或等于预设阈值a、且表面质量评价指标Ra小于或等于预设阈值b，则判定得到满足初始面形与表面质量要求的铝合金反射镜表面，跳转执行步骤3)；否则，跳转执行步骤2.1)。

优选地，步骤3)的详细步骤包括：

3.1)获取待加工工件的目标材料对应的磁流变加工去除函数，根据初始面形和去除函数计算在驻留时间，选择合适的加工路径，生成数控加工代码，对待加工工件进行磁流变修形；