[发明专利]大口径光学零件的大气等离子体加工方法

摘要

大口径光学零件的大气等离子体加工方法，本发明属于光学加工领域。它是为了解决传统的机械抛光技术存在的低加工效率而无法满足光学领域对大口径光学元件的大批量需求的问题。包括：步骤一：将大气等离子旋转电极设置在密封罩内；步骤二：将密封罩的上端绝缘连接工作轴上，将待加工光学零件装卡在工作平台上；步骤三：使大气等离子旋转电极靠近待加工光学零件的待加工表面；步骤四：预热射频电源并打开混合等离子体气源；步骤五：启动射频电源；步骤六：用上述产生的大气等离子体对零件表面进行加工；步骤七：取出待加工光学零件。本发明采用了旋转电极与加工零件之间的放电间隙产生等离子体，是非接触式化学加工方法，避免了机械加工中产生的损伤层。

主权项

大口径光学零件的大气等离子体加工方法，其特征在于它的步骤方法是：步骤一：将大气等离子旋转电极（1）设置在密封罩（2）内，密封罩（2）的下端有开口（2‑1），使密封罩（2）的内腔通过气管（2‑2）与混合等离子体气源（3）导气连通，使大气等离子旋转电极（1）与射频电源（4）的输出端连接作为大气等离子体放电的阳极； 步骤二：将密封罩（2）的上端绝缘连接在龙门加工机床（5）的竖直运动工作平台（5‑2）上，将待加工光学零件（6）装卡在龙门加工机床（5）的水平运动工作平台（5‑1）上；将龙门加工机床（5）的工作平台（5‑1）与射频电源（4）相连并接地作为大气等离子体放电的阴极；步骤三：使大气等离子旋转电极（1）靠近待加工光学零件（6）的待加工表面，并使它们之间保持一定的放电间隙，间隙范围为：100μm～3mm；步骤四：预热射频电源（4），预热时间为5‑10分钟；然后打开混合等离子体气源（3），混合等离子体气源（3）包含反应气体、等离子体激发气体和辅助气体，使等离子体激发气体的流量为1升/分钟~40升/分钟，反应气体与等离子体激发气体的流量比为1：10~1：1000；辅助气体与反应气体的流量比为1：10~1：1；步骤五：当大气等离子旋转电极（1）和待加工光学零件（6）的待加工表面之间的区域内充满等离子体激发气体、反应气体与辅助气体的混合气体后，启动射频电源（4），逐步增加射频电源（4）的功率，使功率达到200W~500W，同时控制射频电源（4）的反射功率为零，在射频电源（4）工作的过程中持续稳定的通入混合气体，使大气等离子旋转电极（1）和待加工光学零件（6）的待加工表面之间的放电区域产生稳定的等离子体放电；步骤六：根据去除量的要求，控制大气等离子旋转电极（1）的运动轨迹和在零件表面的驻留时间，用上述步骤产生的大气等离子体对零件表面进行加工；步骤七：待加工完成后，关闭射频电源（4）的电源，关闭混合等离子体气源（3），取出待加工光学零件（6），对加工去除深度进行测量，以判断是否达到加工要求。