[发明专利]轴锥镜的加工方法

摘要

一种轴锥镜的加工方法，包括以下步骤：1)锥面成型：采用光学加工中心进行锥面成型；2)粗抛：采用聚氨酯抛光盘快速抛光，去除刀纹并提高粗糙度，直至抛亮；3)精密抛光：采用大气等离子体抛光设备进行精抛，进一步提高粗糙度及面形精度；4)保形精修：采用柔性小工具进行精修，使轴锥镜面形最终达到要求；5)检测：对加工完成后的轴锥镜进行检测。本发明解决了轴锥镜抛光过程中加工效率低、表面疵病以及锥角边缘区域面形精度难以控制的问题。

主权项

1.一种轴锥镜的加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)采用光学加工中心进行轴锥镜的锥面成型加工：待加工的轴锥镜的参数如下：轴锥镜的直径D、锥角A、中心厚度H、中心通孔φ、加工要求为面形PV；将工件置于光学加工中心的工作台上，在机床控制界面输入待加工轴锥镜的参数：锥角和直径，并设置机床刀具转速、进给量和工件转速，刀具转速的选择范围为4000～5000rpm、进给量的选择范围为0.1～0.15mm/min，工件转速的选择范围为3～7min^‑1，对工件进行加工，轴锥镜的锥面加工完成后，使用三坐标测量机检测锥角A、中心孔φ和中心厚度尺寸H，使用Taylor Hobson PGI 1240触针式轮廓仪检测面形PV，上述指标若不合格，则重复步骤1)，若都合格进入下一道工序；2)采用与轴锥镜相匹配的锥形磨具进行粗抛：所述的锥形磨具是在与待加工的轴锥镜的锥面相匹配的铝制基底(1)上依次粘附沥青层(2)，粘附聚氨酯(3)构成，采用单轴机并设置转速60～70rpm、压力50～60N后进行粗抛加工，直至锥面完全抛亮，在暗场下，强光灯照射下人眼检测光洁度是否合格，若不合格重复步骤2)，若合格，使用LuphoScan非接触式3D光学表面轮廓测量仪检测面形PV，为下一步工序提供加工数据；3)精密抛光：将粗抛完成的轴锥镜放置在大气等离子体加工机床上，根据步骤2)中检测的面形数据生成加工程序，设定机床工艺参数：反应气体流速60～80L/min，采用螺旋加工路径，首先调节出口喷嘴，选用光斑的范围为6～10mm，相应的去除效率为1～30mm³/min，实现面形快速收敛，然后再调节出口喷嘴，选用0.2～0.6mm光斑，相应的去除效率为0.01～1mm³/min，执行精抛工艺，加工完成后使用LuphoScan非接触式3D光学表面轮廓测量仪检测面形PV，为下一步工序提供加工数据；4)采用柔性小工具进行保形精修：所述的柔性小工具由球形基底(4)、弹性硅胶垫(5)和聚氨酯(6)构成，首先选取口径为3mm，半径为2.5mm的铝制球形基底，在基底表面粘贴2mm厚的弹性硅胶垫，再在硅胶垫表面粘贴一层聚氨酯构成，根据步骤3)中检测的面形数据生成保形精修程序，采用数控抛光机进行保形精修，去除在步骤3)中锥面上形成的沉积层；5)对加工完成后的轴锥镜进行检测：使用LuphoScan非接触式3D光学表面轮廓测量仪检测面形PV、使用Zygo光学轮廓仪检测表面粗糙度Rq，暗场中强光灯照射下人眼检测光洁度，上述指标是否合格，若其中有一项不合格，则返回复步骤2)，若都满足要求，则进入下一步；6)完成加工。