大口徑非球面元件精拋加工組合磨盤及加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)元件加工，特別是一種大口徑非球面元件精拋加工組合磨盤及加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，大口徑非球面元件的社會(huì)需求在增加。例如醫(yī)療領(lǐng)域用于制作X光透射攝影機(jī)，天文領(lǐng)域用于制造望遠(yuǎn)鏡，生活領(lǐng)域用于制造大屏幕投影電視機(jī)等。鏡坯經(jīng)過(guò)銑磨，從球面過(guò)渡成非球面，然后再細(xì)磨、拋光。傳統(tǒng)非球面拋光是人工手動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因加工效果與所施加的載荷有關(guān)，因此，傳統(tǒng)拋光很大程度上依賴于工人師傅的經(jīng)驗(yàn)。并且在手動(dòng)加工過(guò)程中，同一時(shí)間只能針對(duì)某一環(huán)帶進(jìn)行加工，加工效率很低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提出一種大口徑非球面元件精拋加工組合磨盤及加工方法，以提高非球面的機(jī)械化加工的效率，減少加工對(duì)工人經(jīng)驗(yàn)的依賴。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:
[0005]—種大口徑非球面精拋加工組合磨盤，特點(diǎn)在于該裝置包括中心盤、加強(qiáng)板、固定桿、鎖緊塊組件、活動(dòng)桿和球關(guān)節(jié)拋光盤，所述的固定桿上設(shè)有多個(gè)第一螺孔，所述的活動(dòng)桿上設(shè)有多個(gè)第二螺孔，所述的中心盤的外側(cè)裝有三根互成120°的所述的固定桿，在中心盤和固定桿的下方通過(guò)加強(qiáng)板焊接固定在一起，所述的鎖緊塊組件通過(guò)鎖緊塊定位螺釘固定在所述的固定桿上的第一螺孔，所述的活動(dòng)桿與所述的固定桿之間通過(guò)所述的鎖緊塊組件上的鎖緊螺釘連接固定，所述的球關(guān)節(jié)拋光盤的中心軸的螺桿旋入所述的活動(dòng)桿的第二螺孔并用所述的六角螺母旋緊固定在活動(dòng)桿自由端的下方。
[0006]利用所述的大口徑非球面精拋加工組合磨盤裝置對(duì)大口徑非球面元件進(jìn)行加工的方法，該方法包括如下步驟:
[0007]第一步:使用干涉儀對(duì)待加工的大口徑非球面元件進(jìn)行測(cè)量；
[0008]第二步:根據(jù)所得干涉面形圖確定三個(gè)需加工的環(huán)帶，將大口徑非球面精拋加工組合磨盤置于待加工的大口徑非球面元件上，擰開鎖緊塊組件上的鎖緊螺釘，根據(jù)加工環(huán)帶的距離，分別調(diào)整三個(gè)活動(dòng)桿的長(zhǎng)度，加工外環(huán)帶的把活動(dòng)桿拉出，加工內(nèi)環(huán)帶則把活動(dòng)桿縮進(jìn)，調(diào)整好后擰緊鎖緊塊組件上的鎖緊螺釘；在活動(dòng)桿收縮范圍不能滿足加工環(huán)帶半徑要求的情況下，擰開六角螺母，重新選擇活動(dòng)桿上合適的第二螺孔安裝所述的球關(guān)節(jié)拋光盤，從而使得球關(guān)節(jié)拋光盤置于所需加工環(huán)帶上；
[0009]第三步:啟動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)待加工的大口徑非球面元件旋轉(zhuǎn)，三個(gè)球關(guān)節(jié)拋光盤在工件旋轉(zhuǎn)過(guò)程中對(duì)特定環(huán)帶進(jìn)行同步加工；
[0010]第四步:加工完成后，使用所述的干涉儀測(cè)量大口徑非球面元件的面形，當(dāng)工件面形滿足加工要求，則轉(zhuǎn)入第五步，否則，返回第二步；
[0011]第五步:結(jié)束。
[0012]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于:
[0013]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了大口徑非球面元件精拋加工的機(jī)械化以及可控化，加工過(guò)程中球關(guān)節(jié)拋光盤對(duì)大口徑非球面元件施加的載荷固定，避免了對(duì)工人經(jīng)驗(yàn)的依賴；可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)環(huán)帶的同步加工，提高了加工效率；機(jī)械化生產(chǎn)，減少了人力勞動(dòng)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明大口徑非球面元件精拋組合加工磨盤結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖1中:1-中心盤，2-加強(qiáng)板，3-固定桿，31-第一螺孔，4-鎖緊塊組件，41-鎖緊螺釘，42-鎖緊塊定位螺釘，5-活動(dòng)桿，51-第二螺孔，6-六角螺母，7-球關(guān)節(jié)拋光盤
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不應(yīng)依次限制本發(fā)明的變換范圍。
[0017]先請(qǐng)參閱圖1，圖1為大口徑非球面精拋加工組合磨盤的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可見，本發(fā)明大口徑非球面精拋加工組合磨盤裝置，包括中心盤1、加強(qiáng)板2、固定桿3、鎖緊塊組件4、活動(dòng)桿5和球關(guān)節(jié)拋光盤7，所述的固定桿3上設(shè)有多個(gè)第一螺孔31，所述的活動(dòng)桿5上設(shè)有多個(gè)第二螺孔51，所述的中心盤I的外側(cè)裝有三根互成120°的所述的固定桿3，在中心盤I和固定桿3的下方通過(guò)加強(qiáng)板2焊接固定在一起，所述的鎖緊塊組件4通過(guò)鎖緊塊定位螺釘42固定在所述的固定桿3上的第一螺孔31，所述的活動(dòng)桿5與所述的固定桿3之間通過(guò)所述的鎖緊塊組件4上的鎖緊螺釘41連接固定，所述的球關(guān)節(jié)拋光盤7的中心軸的螺桿旋入所述的活動(dòng)桿5的第二螺孔51并用所述的六角螺母6旋緊固定在活動(dòng)桿5自由端的下方。
[0018]使用此裝置進(jìn)行大口徑非球面元件的精密拋光時(shí)，過(guò)程如下:
[0019]第一步:使用干涉儀對(duì)待加工的大口徑非球面元件進(jìn)行測(cè)量；
[0020]第二步:根據(jù)所得干涉面形圖確定三個(gè)需加工的環(huán)帶，將大口徑非球面精拋加工組合磨盤置于待加工的大口徑非球面元件上，擰開鎖緊塊組件4上的鎖緊螺釘41，根據(jù)加工環(huán)帶的距離，分別調(diào)整三個(gè)活動(dòng)桿5的長(zhǎng)度，加工外環(huán)帶則把活動(dòng)桿5拉出，加工內(nèi)環(huán)帶則把活動(dòng)桿5縮進(jìn)，調(diào)整好后擰緊鎖緊塊組件4上的鎖緊螺釘41 ;在活動(dòng)桿5收縮范圍不能滿足加工環(huán)帶半徑要求的情況下，擰開六角螺母6，重新選擇活動(dòng)桿5上合適的第二螺孔51安裝所述的球關(guān)節(jié)拋光盤7，從而使得球關(guān)節(jié)拋光盤7置于所需加工環(huán)帶上；
[0021]第三步:啟動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)待加工的大口徑非球面元件旋轉(zhuǎn)，三個(gè)球關(guān)節(jié)拋光盤7在工件旋轉(zhuǎn)過(guò)程中對(duì)特定環(huán)帶進(jìn)行同步加工；
[0022]第四步:加工完成后，使用所述的干涉儀測(cè)量大口徑非球面元件的面形，當(dāng)工件面形滿足加工要求，則轉(zhuǎn)入第五步，否則，返回第二步；
[0023]第五步:結(jié)束。
[0024]實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明能對(duì)大口徑非球面元件進(jìn)行精拋加工，加工過(guò)程中球關(guān)節(jié)拋光盤對(duì)大口徑非球面元件施加的載荷固定，避免了對(duì)工人經(jīng)驗(yàn)的依賴；可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)環(huán)帶的同步加工，提高了加工效率；機(jī)械化生產(chǎn)，減少了人力勞動(dòng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大口徑非球面精拋加工組合磨盤，特征在于該裝置包括中心盤(I)、加強(qiáng)板(2)、固定桿(3)、鎖緊塊組件(4)、活動(dòng)桿(5)和球關(guān)節(jié)拋光盤(7)，所述的固定桿(3)上設(shè)有多個(gè)第一螺孔(31)，所述的活動(dòng)桿(5)上設(shè)有多個(gè)第二螺孔(51)，所述的中心盤⑴的外側(cè)裝有三根互成120°的所述的固定桿(3)，在中心盤(I)和固定桿(3)的下方通過(guò)加強(qiáng)板(2)焊接固定在一起，所述的鎖緊塊組件(4)通過(guò)鎖緊塊定位螺釘(42)固定在所述的固定桿(3)上的第一螺孔(31)，所述的活動(dòng)桿(5)與所述的固定桿(3)之間通過(guò)所述的鎖緊塊組件(4)上的鎖緊螺釘(41)連接固定，所述的球關(guān)節(jié)拋光盤(7)的中心軸的螺桿旋入所述的活動(dòng)桿(5)的第二螺孔(51)并用所述的六角螺母(6)旋緊固定在活動(dòng)桿(5)自由端的下方。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑非球面精拋加工組合磨盤，特征在于所述的固定桿(3)和活動(dòng)桿(5)之間通過(guò)兩個(gè)鎖緊塊組件(4)連接固定。3.利用權(quán)利要求1所述的大口徑非球面精拋加工組合磨盤裝置進(jìn)行加工的方法，其特征在于:該方法包括如下步驟: 第一步:使用干涉儀對(duì)待加工的大口徑非球面元件進(jìn)行測(cè)量； 第二步:根據(jù)所得干涉面形圖確定三個(gè)需加工的環(huán)帶，將大口徑非球面精拋加工組合磨盤置于待加工的大口徑非球面元件上，擰開鎖緊塊組件(4)上的鎖緊螺釘(41)，根據(jù)加工環(huán)帶的距離，分別調(diào)整三個(gè)活動(dòng)桿(5)的長(zhǎng)度，加工外環(huán)帶則把活動(dòng)桿(5)拉出，加工內(nèi)環(huán)帶則把活動(dòng)桿(5)縮進(jìn)，調(diào)整好后擰緊鎖緊塊組件(4)上的鎖緊螺釘(41);在活動(dòng)桿(5)收縮范圍不能滿足加工環(huán)帶半徑要求的情況下，擰開六角螺母￠)，重新選擇活動(dòng)桿(5)上合適的第二螺孔(51)安裝所述的球關(guān)節(jié)拋光盤(7)，從而使得球關(guān)節(jié)拋光盤(7)置于所需加工環(huán)帶上； 第三步:啟動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)待加工的大口徑非球面元件旋轉(zhuǎn)，三個(gè)球關(guān)節(jié)拋光盤(7)在工件旋轉(zhuǎn)過(guò)程中對(duì)特定環(huán)帶進(jìn)行同步加工； 第四步:加工完成后，使用所述的干涉儀測(cè)量大口徑非球面元件的面形，當(dāng)工件面形滿足加工要求，則轉(zhuǎn)入第五步，否則，返回第二步； 第五步:結(jié)束。
【專利摘要】一種大口徑非球面元件精拋加工組合磨盤及加工方法，組合磨盤由中心盤、加強(qiáng)板、固定桿、活動(dòng)桿、鎖緊塊組件和球關(guān)節(jié)拋光盤構(gòu)成。活動(dòng)桿控制著球關(guān)節(jié)拋光盤所在待加工大口徑非球面元件的位置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所需環(huán)帶的加工。三個(gè)球關(guān)節(jié)拋光盤可同時(shí)工作，從而可根據(jù)待加工大口徑非球面元件的面形，對(duì)不同環(huán)帶進(jìn)行同步加工。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了大口徑非球面元件精拋加工的機(jī)械化以及可控化，大大提高了加工效率。
【IPC分類】B24B13/01
【公開號(hào)】CN105033816
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510279649
【發(fā)明人】洪美娟, 頓愛歡, 顧建勛, 吳令奇, 徐學(xué)科
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年5月28日