[实用新型]一种非球面光学元件的点接触抛光装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种非球面光学元件的点接触抛光装置。

背景技术

非球面光学元件相对于球面光学元件具有巨大的优势，在现代社会的各个领域都对非球面光学元件具有巨大的需求。因此，如何高精度高效率地进行非球面元件的加工成为当今社会亟待解决的问题。

目前，成熟的非球面光学元件数控抛光技术主要应用在大口径的光学元件加工中，诸如基于小研抛盘工具的数控光学表面成形技术、应力盘抛光技术、离子束抛光技术、磁流变抛光技术等等。如上所述的数控加工技术，其加工的面形精度非常高，均能达到优于λ/10 的精度，但是其加工成本对于应用范围越来越广泛的非球面光学元件加工而言，却是无法承受的。大口径非球面光学元件的加工已经基本上摆脱了手工加工的方式。

对于中小口径的非球面光学元件，现阶段仍是手工加工及数控加工的并存状态。手工加工对工人的经验有较高的要求，加工精度较高，具有丰富经验的加工工人加工出来的元件的面形精度同样能达到λ/10 的程度，但是加工效率低下，很难适应社会对非球面光学元件的需求；而中小口径非球面光学元件的数控加工技术普遍采用模压成形、注塑成形等技术，这些数控技术的加工效率相当高，但是因为其加工原理均属于复制加工范畴，加工精度在很大程度上受限模具的精度，而且其可加工材料也有一定的局限性。

发明内容

本实用新型目的是：提供一种适用于非球面光学元件数控抛光加工的磨抛装置，在中国专利（ZL 200810103309.8）中提到的磨床上，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。

本实用新型的技术方案是：一种非球面光学元件的点接触抛光装置，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，或者将磨抛盘基体与工具柄合为一个整体，作为一个独立的抛光装置，所述磨抛盘基体上粘贴有抛光膜，所述磨抛盘基体可以是碗形磨抛盘基体或球形磨抛盘基体。

优选的，所述工具柄底部有突出的磨抛盘连接杆，用于跟所述磨抛盘基体顶部凹陷的磨抛盘定位接口进行配合，将工具柄和磨抛盘基体连接固定后，所述磨抛盘连接杆被压入磨抛盘定位接口中，两者之间不出现空隙。从而保证所述磨抛盘基体、工具柄的同轴度。

优选的，所述工具柄和磨抛盘基体上都设有螺纹接口，两者通过螺钉连接固定。所述螺钉优选为内六角螺钉。既保证两者间的连接可靠性，又方便安装维护。

优选的，所述磨抛盘基体可以是碗形磨抛盘基体，外形为圆筒形，底端为圆弧状，所述碗形磨抛盘基体包括顶部向下凹陷的碗形磨抛盘定位接口，碗形磨抛盘基体下部圆弧处用于粘贴抛光膜；所述碗形磨抛盘基体底端圆弧的曲率半径为r₁，修整后的抛光膜表面截面曲线为一精确的圆弧，圆弧曲率半径为r₂，抛光膜厚度为h，满足r₂= r₁+h。

优选的，所述磨抛盘基体可以是球形磨抛盘基体，外形为球形或是球的一部分，所述球形磨抛盘基体包括顶部向下凹陷的球形磨抛盘定位接口，所述抛光膜粘贴在球面上；所述球形磨抛盘基体的球面曲率半径为r₃，修整后的抛光膜球面曲率半径为r₄，抛光膜厚度为h，满足r₄= r₃+h。

本实用新型的优点是：

1. 本实用新型装置中的抛光膜表面的曲率半径可以实现在位精确修整；点接触的加工方式可以保证各种曲面均可加工。

2. 本实用新型由数控加工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的转速，即可以保证在各个加工位置上磨抛盘与工件之间的接触压力恒定，保证了恒定的去除量，进而实现确定量加工。

3. 本实用新型中独立的工具柄具有通用性，从而降低了装置的加工成本。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型磨抛装置的第一实施例的结构图；

图2 为工具柄的结构图；