專利名稱：非球面光學(xué)零件柔性拋光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種光學(xué)零件加工及超精密加工裝置，特別涉及一種非球面光學(xué)零件柔性拋光裝置。
背景技術(shù)：
非球面光學(xué)零件是一種非常重要的光學(xué)零件，如常用的拋物面鏡、雙曲面鏡、橢球面鏡等。非球面光學(xué)零件可以獲得球面光學(xué)零件無可比擬的良好成像質(zhì)量，在光學(xué)系統(tǒng)中能夠很好的矯正多種像差，改善成像質(zhì)量，提高系統(tǒng)鑒別能力，它能以一個或幾個非球面零件代替多個球面零件，從而簡化儀器結(jié)構(gòu)，降低成本并有效的減輕儀器重量。雖然非球面光學(xué)零件有諸多好處，但至今仍未找到一種高精密度、低成本、而且適用于多種生產(chǎn)形式的非球面零件加工方法。因此，有關(guān)非球面加工技術(shù)是長期需要研究解決的迫切問題。非球面光學(xué)零件加工過程中所采用的拋光技術(shù)決定了光學(xué)零件的精度和光學(xué)性能，尋求高效低成本的非球面光學(xué)零件拋光技術(shù)，是科技工作者一項長期的研究工作。目前用于非球面光學(xué)零件的拋光方法有計算機控制小工具拋光(CCOS)、計算機控制應(yīng)力盤拋光(CCSL)、應(yīng)力拋光(SP)、膜帶(Membranes)工具拋光、離子束拋光和磁流變拋光、水合拋光、淺低溫拋光等。CCOS由計算機控制比工件小得多的拋光模在被加工表面上運動；應(yīng)力盤拋光采用的拋光盤在拋光過程中不斷地產(chǎn)生實時變形，適配被加工表面，完成加工；應(yīng)力拋光對工件按設(shè)計要求設(shè)置支承，施加應(yīng)力使之變形，按光滑球面或平面進行加工，完成后再釋放應(yīng)力，從而產(chǎn)生所需的非球面；膜帶工具拋光技術(shù)采用足夠薄的膜帶，通過背面的計算機控制驅(qū)動器施加需要的拋光壓力；水合拋光法不使用磨料和化學(xué)腐蝕液，使用在研磨盤和工件之間不產(chǎn)生固相反應(yīng)的材料作研磨盤，裝置可以用傳統(tǒng)的研磨和拋光裝置，但必需在水或水蒸氣環(huán)境下進行加工，去除的是在材料表面上生成的水合物層；淺低溫拋光法就是把拋光液冷凍在拋光盤上，形成一個冰的拋光模層，可以得到一個同樣形狀準(zhǔn)確的拋光模層，當(dāng)冰模層和工件相接觸并做相對運動時，就產(chǎn)生拋光效果。與上述六種接觸式機械加工方法不同的是，離子束拋光則是采用非接觸的物理去除方法即離子束對表面的轟擊，而磁流變拋光則是對溶有拋光材料的磁流變拋光液在高壓磁場作用下產(chǎn)生的一種射流對表面的材料去除。以上方法各有不同的應(yīng)用背景種，有的適合非球面度低的零件，比如離子拋光方法；有的則是設(shè)備特別復(fù)雜且貴重，如應(yīng)力盤拋光、磁流變拋光；還有的只適合加工口徑小的零件等。另外以上各種方法制備的非球面光學(xué)零件的表面都不能均勻的拋光。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型目的在于提供一種非球面光學(xué)零件加工過程中表面拋光均勻的非球面光學(xué)零件柔性拋光裝置，它的最大優(yōu)點是不改變原有的面形，且是均勻拋光。
為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是包括拋光頭和接頭，其中拋光頭由支撐件、壓縮氣室、固定件和柔性拋光模組成，拋光頭上開有壓縮氣體進氣口，在支撐件下端與拋光模相接觸的是被拋光零件，它被安裝在接頭上，其特點是，支撐件可通過萬向軸承與機器擺軸相連接，支撐件內(nèi)部為一空腔結(jié)構(gòu)，在支撐件的下端固定有柔性拋光模，支撐件與柔性拋光模共同組成了壓縮氣室，支撐件上還開設(shè)有壓縮氣體進氣口。
本實用新型的另一特點是柔性拋光模通過固定件固定在支撐件上；拋光頭與擺軸是通過萬向軸承連接；柔性拋光模由單層或多層柔性拋光材料構(gòu)成；壓縮氣體進氣口至少有兩個以上；接頭的下端還設(shè)置有擋水板。
由于本實用新型在支撐件上開設(shè)有壓縮氣體進氣口，通過壓縮氣體使柔性拋光材料表面產(chǎn)生變形，以達到拋光模和被拋光零件密切大面積接觸的目的。通過調(diào)節(jié)支撐件的擺幅、角度以及氣體壓力，達到非球面光學(xué)零件表面的均勻柔性拋光。
以下結(jié)合附圖
對本實用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作進一步詳細說明。
附圖是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參見附圖，本實用新型包括拋光頭12和與主軸11相連的接頭8。拋光頭由支撐件1、壓縮氣室3、固定件4和柔性拋光模5組成。接頭8的下端設(shè)置有擋水板10，支撐件1可通過萬向軸承7與機器擺軸9相連接，支撐件1上開設(shè)有三個以上的壓縮氣體進氣口2，在支撐件1和單層或多層柔性拋光模通過固定件4固緊，支撐件1與柔性拋光模共同組成了壓縮氣室3。
在使用時首先將本實用新型安裝在普通光學(xué)拋光機床上，在工作時，通過壓縮氣體進氣口2向壓縮氣室3內(nèi)送入多路壓縮氣體，每路壓縮氣體的壓力大小可通過控制部件分別進行調(diào)節(jié)，壓縮氣室3的壓力迫使可柔性拋光模5發(fā)生形變與安裝在接頭8上的被加工的光學(xué)零件6在大面積范圍內(nèi)以均勻壓力緊密接觸，通過擺軸9和萬向軸承7控制本實用新型的運動軌跡和壓力大小，達到均勻拋光非球面光學(xué)零件表面的目的。
權(quán)利要求1.一種非球面光學(xué)零件柔性拋光裝置，包括拋光頭[12]和接頭[8]，其中拋光頭由支撐件[1]、壓縮氣室[3]、固定件[4]和柔性拋光模[5]組成，拋光頭[12]上開有壓縮氣體進氣口[2]，在支撐件[1]下端與拋光模[5]相接觸的是被拋光零件[6]，它被安裝在接頭[8]上，其特征在于支撐件[1]可通過萬向軸承[7]與機器擺軸[9]相連接，支撐件[1]內(nèi)部為一空腔結(jié)構(gòu)，在支撐件[1]的下端固定有柔性拋光模[5]，支撐件[1]與柔性拋光模[5]共同組成了壓縮氣室[3]，支撐件[1]上還開設(shè)有壓縮氣體進氣口[2]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非球面光學(xué)零件柔性拋光裝置，其特征在于所說的柔性拋光模[5]通過固定件[4]固定在支撐件[1]上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非球面光學(xué)零件柔性拋光裝置，其特征在于所說的拋光頭[12]與擺軸[9]是通過萬向軸承[7]連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非球面光學(xué)零件柔性拋光裝置，其特征在于所說的柔性拋光模[5]由單層或多層柔性拋光材料構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非球面光學(xué)零件柔性拋光裝置，其特征在于所說的壓縮氣體進氣口[2]至少有兩個以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非球面光學(xué)零件柔性拋光裝置，其特征在于所說的接頭[8]的下端還設(shè)置有擋水板[10]。
專利摘要一種非球面光學(xué)零件柔性拋光裝置，包括支撐件和設(shè)置在支撐件下端的安裝在機器主軸上的接頭，支撐件可通過萬向軸承與機器擺軸相連接，支撐件內(nèi)部為一空腔結(jié)構(gòu)，在支撐件的下端固定有柔性拋光模，支撐件與柔性拋光模共同組成了壓縮氣室，支撐件上還開設(shè)有壓縮氣體進氣口。本實用新型在支撐件上開設(shè)有壓縮氣體進氣口，通過壓縮氣體使柔性拋光材料表面產(chǎn)生變形，以達到拋光模和被拋光零件密切大面積接觸的目的。通過調(diào)節(jié)支撐件的擺幅、角度以及氣體壓力，達到非球面光學(xué)零件表面的均勻柔性(不改變原有面形)拋光。
文檔編號B24B13/00GK2721313SQ20042008583
公開日2005年8月31日 申請日期2004年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月19日
發(fā)明者杭凌俠, 田愛玲 申請人:西安工業(yè)學(xué)院