[发明专利]一种用于控制非球面元件全频段误差的加工方法

权利要求书

1.一种用于控制非球面元件全频段误差的加工方法，其特征在于，其包括以下步骤：

磨削成型：采用超精密磨削方法进行非球面元件的直接成型，同时对亚表面缺陷进行控制，使得磨削非球面元件在磨削后达到初始的非球面形状精度；其中，磨削成型采用的是平行磨削技术；

保形抛光：采用高稳定性、高去除效率的子口径抛光技术，实现所述非球面元件的快速保形抛亮，以去除亚表面缺陷；

修正抛光：采用高稳定性的子口径抛光技术快速修正所述非球面元件的低频误差，使所述非球面元件的低频指标达到光学系统使用要求；

匀滑抛光：采用匀滑抛光技术，在所述低频误差不被恶化的情况下，控制所述非球面元件的中高频误差，使所述非球面元件的中高指标达到光学系统使用要求。

2.根据权利要求1所述的用于控制非球面元件全频段误差的加工方法，其特征在于，磨削加工的参数为：金刚石砂轮，砂轮转速1500～2000r/min，进给速度4500～6000mm/min，进刀量5～25μm。

3.根据权利要求2所述的用于控制非球面元件全频段误差的加工方法，其特征在于，对磨削成型过程中的所述非球面元件的面形采用面形在位检测。

4.根据权利要求3所述的用于控制非球面元件全频段误差的加工方法，其特征在于，面形在位检测是采用非接触式面形检测系统进行检测，粗糙度采用泰勒轮廓仪检测。

5.根据权利要求1所述的用于控制非球面元件全频段误差的加工方法，其特征在于，对所述非球面元件的修正抛光和匀滑抛光可交替进行，以使得所述非球面元件的全频段误差均达到指标要求。

6.根据权利要求1所述的用于控制非球面元件全频段误差的加工方法，其特征在于，进行保形抛光是采用气囊抛光技术、离子束抛光技术或磁流变抛光技术对所述非球面元件进行保形抛光。

7.根据权利要求1所述的用于控制非球面元件全频段误差的加工方法，其特征在于，进行修正抛光是采用气囊抛光技术、离子束抛光技术或磁流变抛光技术对所述非球面元件进行修正抛光。

8.根据权利要求1所述的用于控制非球面元件全频段误差的加工方法，其特征在于，进行匀滑抛光是采用柔性沥青小工具抛光技术或环形气囊抛光技术来对所述非球面元件进行匀滑抛光。

9.根据权利要求8所述的用于控制非球面元件全频段误差的加工方法，其特征在于，在对所述非球面元件进行保形抛光、修正抛光和匀滑抛光的过程中，所述非球面元件的面形均采用基于球面干涉仪搭建的自准直检测系统进行干涉检测，粗糙度采用粗糙度仪检测。

10.根据权利要求8所述的用于控制非球面元件全频段误差的加工方法，其特征在于，所述匀滑抛光包括在对所述非球面元件进行修正抛光之前对所述非球面元件进行第一次匀滑抛光，以及在对所述非球面元件进行修正抛光后对所述非球面元件进行第二次匀滑抛光。

11.根据权利要求10所述的用于控制非球面元件全频段误差的加工方法，其特征在于，所述匀滑抛光的参数为：沥青柔性抛光盘直径45～55mm、偏心4～6mm、自转18～22r/min、公转180～220r/min、压强0.05～0.12Mpa，光栅路径、路径间距4～6mm。

12.根据权利要求11所述的用于控制非球面元件全频段误差的加工方法，其特征在于，沥青柔性抛光盘直径50mm、偏心5mm、自转20r/min、公转200r/min、压强0.1Mpa，光栅路径、路径间距5mm。