[发明专利]光学玻璃制品形貌偏差校正方法及系统

说明书

本发明属于压型产品校正技术领域，具体公开了一种光学玻璃制品形貌偏差校正方法及系统，旨在解决现有方法对压型产品形貌偏差校正周期长且校正误差大的问题。该方法包括制作压型模具，试制光学玻璃制品；测量试制品的形貌偏差数据；分析各组形貌偏差数据之间的一致性；判断各组形貌偏差数据是否符合面型精度要求；对压型模具设计参数进行修正等步骤。通过本发明方法可以有效降低光学玻璃制品压型生产工艺的不稳定因素、压型产品面型的不均匀收缩以及压型模具型腔的磨损等对形貌偏差校正过程的影响。

技术领域

本发明属于压型产品校正技术领域，具体涉及一种光学玻璃制品形貌偏差校正方法及系统。

背景技术

光学玻璃二次压型工艺是将常温态的光学玻璃条料毛坯制备成一定大小、重量的光学玻璃料块，经过高温加热软化后，放于基本具有最终光学玻璃制品外观形状、尺寸的模具中加压，使软化的玻璃被强行压制为光学玻璃制品的方法，可用于压制非球面透镜等光学玻璃产品。由于该方法具有成型效率高，压制出的产品外观一致性好，仅需将压好的产品做很小量的研磨、抛光，就可用于各种光学系统的特点，因此，光学玻璃二次压型逐渐成为非球面透镜等光学元件的主要生产加工方式。

然而，二次压型工艺中，压制及保压过程一般在玻璃转变点及软化点之间，依据材料不同，模具会产生不同程度的热膨胀，再加上玻璃制品退火后的收缩变形以及内部残余应力的影响，直接压制出的玻璃产品的面型与模具型腔的设计轮廓并不完全一致。直接压制出的玻璃产品具有形貌偏差，即实际成型的透镜轮廓与设计轮廓在半径方向上存在高度差别。因此，压型模具必须进行精确地优化设计，方能保证玻璃产品面型符合图纸的设计要求。

一般对压型模具型腔优化采用的常规方法是先依据产品图纸设计加工模具，采用该模具进行试制，通过三坐标测量机测出试制品面型的数据，然后根据所测数据与设计数据的比对，采用形貌偏差补偿的方式设计新的模具，再次进行试制、测量、设计新模具，如此反复操作，直至试制品面型符合图纸的要求。这种方法存在三个问题：

(1)非球面透镜的形貌偏差受其内部温度场分布的影响较大，试制过程工艺参数如果出现不稳定状况，将致使试制品面型一致性较差，以此类试制品的面型数据进行优化模具型腔，将导致形貌偏差增大，延长优化周期。

(2)模具在使用过程中其型腔表面会产生一定的磨损，使实际的模具型腔轮廓线偏离设计曲线，且偏差不规则，将试制品的形貌偏差数据直接补偿到模具型腔轮廓的设计曲线，会引入不确定误差。

(3)三坐标测试设备只能单独地给出每条形貌偏差曲线的数据，不能对多条形貌偏差曲线的一致性进行直观分析；传统校正方法采用一条形貌偏差曲线进行模具的补偿设计，在压型工艺不稳定的情况下，会造成反复修模，造成了非球面透镜研发周期长、成本高等问题。

发明内容

本发明提供了一种光学玻璃制品形貌偏差校正方法，旨在解决现有方法对压型产品形貌偏差校正周期长且校正误差大的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：光学玻璃制品形貌偏差校正方法，包括如下步骤：

S1、根据压型模具设计参数加工制作压型模具，并利用该压型模具进行光学玻璃制品的试制，得到试制品；

S2、测量试制品，得到至少两组试制品面型数据；分别计算各组测量数据与设计数据之间的偏差，得到至少两组形貌偏差数据；

S3、分析各组形貌偏差数据之间的一致性；

S4、如果各组形貌偏差数据具有一致性，则判断各组形貌偏差数据是否在产品要求的面型精度范围内；

S5、如果有形貌偏差数据超出了产品要求的面型精度，则对压型模具设计参数进行修正，得到新的压型模具设计参数；

S6、重复步骤S1至S5，直至用最新的压型模具试制的产品满足设计要求，校正流程结束；此处，最新的压型模具是根据最新的压型模具设计参数加工制作。