一种球面及平面光学元件的线接触磨抛装置及方法

摘要

本发明公开了一种球面及平面光学元件的线接触磨抛装置，它包括工具柄和磨抛盘基体，所述工具柄用于连接磨抛盘基体并可安装在数控加工设备的工具轴上，所述磨抛盘基体上粘贴有抛光膜，所述磨抛盘基体可以是仿形磨抛盘基体或筒形磨抛盘基体；一种球面及平面光学元件的线接触磨抛方法，磨抛装置与待加工工件均为线接触，在加工过程中，仿形磨抛盘基体与待加工工件的接触轨迹为工件的子午截面曲线的一部分，属于仿形法加工，筒形磨抛盘基体与工件的接触轨迹为一包络圆，属于范成法加工；本发明应用在专利（ZL 200810103309.8）中提到的数控磨床上，与专有的工艺软件配合使用，能够达到提高加工精度及加工效率、降低生产成本的目的。

主权项

一种球面及平面光学元件的线接触磨抛方法，其特征在于包括以下步骤：(1)磨抛装置(100)包括工具柄(1)和磨抛盘基体，所述工具柄(1)用于连接磨抛盘基体并可安装在数控设备的工具轴上，所述工具柄(1)底部有突出的磨抛盘连接杆(4)，将磨抛盘连接杆(4)压入磨抛盘定位接口(5)中，并通过螺钉(6)将两者固定，使磨抛盘连接杆(4)与磨抛盘定位接口(5)之间不出现间隙；(2)采用粘结剂将抛光膜(3)粘贴于磨抛盘基体下部，待粘结剂凝固后对抛光膜(3)的圆弧曲率半径进行修整；(3)修整时，将磨抛装置(100)安装在数控设备的工件轴上，将修整砂轮(8)安装在数控设备的工具轴上，采用点接触方式对抛光膜(3)的圆弧曲率半径进行修整，使抛光膜(3)上的圆弧曲率半径处处一致；(4)使用时，将磨抛装置(100)安装在数控设备的工具轴上，待加工工件(9)安装在数控设备的工件轴上，在磨抛的加工过程中，首先将待加工非球面的相关参数及磨抛装置(100)的尺寸数据输入工艺软件，并生成数控NC文件，磨抛装置(100)及待加工工件(9)即可在数控设备的控制下，使得在任意加工位置上，磨抛装置(100)与待加工工件(9)均为线接触，在加工过程中，仿形磨抛盘基体(2)与待加工工件(9)的接触轨迹为工件的子午截面曲线的一部分，属于仿形法加工；筒形磨抛盘基体(7)与工件的接触轨迹为一包络圆，属于范成法加工，所述仿形磨抛盘基体(2)的外形为一回转体，其母线为一圆弧，曲率半径为r₁，精确修整后的抛光膜(3)的母线为一圆弧，曲率半径为r₂，选用的抛光膜(3)厚度为h，满足r₂＝r₁+h；所述筒形磨抛盘基体(7)的外形为圆筒形，其一端为圆弧状，圆弧曲率半径为r₃，精确修整后的抛光膜(3)的截面曲线为一精确的圆弧，圆弧曲率半径为r₄；选用的抛光膜(3)厚度为h，满足r₄＝r₃+h；(5)使用时，磨抛装置(100)安装在数控设备的工具轴上，可绕工具轴轴线转动，以及绕工具轴摆动中心B点摆动，而且磨抛装置(100)可在水平方向上进给；待加工工件(9)安装在数控设备的工件轴上，可绕工件轴轴线转动，待加工工件(9)可在竖直方向上进给，由数控设备控制各个加工位置上磨抛盘基体的进给速度及待加工工件(9)的转速。