[发明专利]一种贯通式微透镜阵列工件的仿形抛光方法

权利要求书

1.一种贯通式微透镜阵列工件的仿形抛光方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1加工贯通式微透镜阵列工件；

步骤2利用加工好的贯通式微透镜阵列工件作为成形车刀切削羊毛抛光棒，将工件上的阵列形状复刻到羊毛抛光棒上；

步骤3利用加工后的羊毛抛光棒再次对工件的阵列单元进行抛光加工。

2.如权利要求1所述的贯通式微透镜阵列工件的仿形抛光方法，其特征在于，所述的步骤1的贯通式微透镜阵列包括但不限于非球面微柱面阵列、V型槽阵列和微圆柱阵列。

3.如权利要求2所述的贯通式微透镜阵列工件的仿形抛光方法，其特征在于，步骤1中的非球面微柱面阵列的加工，使用圆弧截面砂轮，利用机床的插补运动保证砂轮与工件的切点形成高次曲线，对阵列结构进行变切点磨削；根据曲线相切原理利用圆弧砂轮对阵列柱面进行变切点往复磨削，在工件上加工出非球面微柱面阵列形状。

4.如权利要求2所述的贯通式微透镜阵列工件的仿形抛光方法，其特征在于，步骤1中的V型槽阵列的加工，采用V型砂轮磨削加工V型槽，采取单个沟槽多次磨削的方式，磨削总深度为H沟槽，通过多次磨削进给、每次磨削深度a的方式实现。

5.如权利要求3所述的贯通式微透镜阵列工件的仿形抛光方法，其特征在于，步骤1中的微圆柱阵列的加工，使用成型圆弧砂轮逐一顺次磨削平面工件表面并且保证任意相邻圆弧槽之间有交集的平行式凹圆柱阵列。

6.如权利要求1所述的贯通式微透镜阵列工件的仿形抛光方法，其特征在于，在步骤2中利用阵列工件作为成形车刀切削羊毛抛光棒时，在工件上方设有一层牺牲层，牺牲层为额外加工好的小段阵列工件；该小段阵列工件的阵列形状与工件完全相同；

所述的牺牲层黏贴在工件上方。

7.如权利要求1所述的贯通式微透镜阵列工件的仿形抛光方法，其特征在于，步骤2的具体加工方法如下：

将所述工件安装于机床主轴，羊毛抛光棒安装于机床高速主轴，工件以切入角度θ切入羊毛抛光棒，然后羊毛抛光棒在垂直于高次曲线截面平面方向做往复运动，逐渐将工件的阵列形状复刻到羊毛抛光棒上。

8.如权利要求7所述的贯通式微透镜阵列工件的仿形抛光方法，其特征在于，切入角度θ用如下公式描述：

式中，R为羊毛抛光棒毛坯直径，h为阵列每个单元的高度差。

9.如权利要求7所述的贯通式微透镜阵列工件的仿形抛光方法，其特征在于，步骤3的抛光过程如下：

将工件安装到主轴上，羊毛抛光棒安装在机床高速主轴上，羊毛抛光棒逐渐切入工件，工件随主轴往复运动，羊毛抛光棒对阵列工件表面进行仿形抛光，直接对多个阵列单元进行抛光加工，达到设计的精加工余量时工件主轴退回。

10.如权利要求1所述的贯通式微透镜阵列工件的仿形抛光方法，其特征在于，步骤3中，将工件安装于测力仪上，对抛光力进行在线监测，控制抛光过程中的抛光力的大小，通过抛光力大小的变化，来检测抛光轮直径的变化，将抛光轮磨损的直径补偿到程序中，使抛光力增加到设定值范围，从而使抛光表面质量均匀。