[发明专利]一种大口径等厚球罩加工方法

说明书

本发明公开了一种大口径等厚球罩加工方法，加工工艺顺序：球罩是等厚透镜，无法靠定心磨边来保证偏心，因此加工工艺安排如下：采用热压成型的坯料，先铣磨凹面后铣磨凸面，凹面改等厚，精磨，抛光，镀膜，整体和传统透镜加工方法相同；考虑到大口径的压型精度，压型料中心厚定为10mm；凹面铣磨中心厚下1.5mm，凸面铣磨中心厚下2.5mm；凹面修等厚中心厚下1mm；精磨两面均匀下尺寸，各下0.2mm；抛光到尺寸即可，整个过程都要监控中心偏的变化。本发明结构简单，设计精巧，固定效果好，减少工艺流程，降低员工加工难度，提升产品合格率高，提高产能，降低劳动成本及加工成本。

技术领域

本发明属于光学制造技术领域，具体涉及一种大口径等厚球罩加工方法。

背景技术

在光电对抗、激光雷达、激光照明、激光跟踪与瞄准等光电平台中，光学球罩是其中必不可少的光学元件。光学球罩一般位于机载光电设备武器系统的前端，它把大气环境与光电系统隔离开来，实现外部辐射光的有效过滤、隔绝各种污染物、起到保护内部光电系统的作用，同时又作为光学成像系统的一部分，与内部光学元件一起组成光学成像系统，将目标的光辐射传递到探测器，是机载、弹载等光电成像系统不可或缺的关键器件之一；光学球罩一般为同心薄透镜，形状为弯月状，包含凸面、凹面和平台，具有等厚、同心和深矢高的特点。加工过程中的主要问题是光圈易变形、易偏心、检测方法和检测精度。现有专利以打表装夹、粘结装夹居多，尺寸和形位公差无法直接在加工中测量。每个工序都更换定位方式，增加产生偏心的概率。同时工作人员在操作过程中也很麻烦，工作效率极低，耽误产品的检测时间，还可能造成测量结果不精确的情况的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种大口径等厚球罩加工方法。

为了达到上述设计目的，本发明所采用的技术方案是：一种大口径等厚球罩加工方法，加工工艺顺序：球罩是等厚透镜，无法靠定心磨边来保证偏心，因此加工工艺安排如下：采用热压成型的坯料，先铣磨凹面后铣磨凸面，凹面改等厚，精磨，抛光，镀膜，整体和传统透镜加工方法相同；

考虑到大口径的压型精度，压型料中心厚定为10mm；凹面铣磨中心厚下1.5mm，凸面铣磨中心厚下2.5mm；凹面修等厚中心厚下1mm；精磨两面均匀下尺寸，各下0.2mm；抛光到尺寸即可，整个过程都要监控中心偏的变化；

检测方法：凸面和凹面用干涉仪非接触检测面形误差和中心偏，面形：干涉仪，同时检测凹面和凸面的内反，中心偏：利用等厚干涉原理，观测前后表面产生的自干涉条纹，如果两个表面曲率半径准确，但球形壳有楔角，曲率中心横向移动，那么就能够观察到有光楔特征的直条纹，可以用热金属棒或用手指接触球面来确定较薄的一端，如果球形壳的两个表面的半径值差与中心厚不等，则得到的是象牛顿环一样的圆条纹，如果还外加一个光楔，则这些圆条纹的中心与球形壳的中心不同心；

夹具：通用夹具设计，满足铣磨、精磨和抛光加工、便于尺寸测量和面形检验，减小变形，适应压型料精度偏差大的问题，任何一个自由的刚体均有六个自由度，即沿空间坐标轴XYZ三个方向的移动和绕此三轴的转动，欲使零件定位，必须约束住零件的每一个自由度，按六点定位原则，加工凹面和凸面时，都以零件的平面为基准面，球面顶点与球心连线与机床旋转轴重合，夹具的球面中心线与轴线重合；而产品上的定位基准表面与工装上定位元件的工作表面通过接触或配合来实现的，定位基准是指用来确定装配对象上的几何所依据的点、线、面；设计压圈，浮动定位元件，产品在定位的过程中，其定位点的位置可以随产品定位基准面位置的变换而自动与之相适应，辅助定位元件如定位销或定位槽；

夹紧：在装配过程中，为了保证产品在各种外力作用下，产品仍能在工装中保持已由定位元件所确定的装配位置，而不致产生振动或位移，因此，一般工装结构设计中都必须设置一定的夹紧装置将产品可靠夹牢，在加紧时不改变位置，不变形、不损伤。不打滑、不变形、方便、可测量、和下道工序衔接球面粘结弹性保护垫，连接处加密封圈 ，夹具上开密封槽；