[发明专利]米量级光学元件的超高精度加工方法有效

专利信息
申请号: 201310554717.6 申请日: 2013-11-11
公开(公告)号: CN103692294A 公开(公告)日: 2014-04-02
发明(设计)人: 魏朝阳;顾昊金;程鑫;易葵;邵建达 申请(专利权)人: 中国科学院上海光学精密机械研究所
主分类号: B24B1/00 分类号: B24B1/00
代理公司: 上海新天专利代理有限公司 31213 代理人: 张泽纯
地址: 201800 上海*** 国省代码: 上海;31
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摘要: 一种米量级光学元件的超高精度加工方法,该方法利用环形抛光技术和磁流变抛光技术相结合,通过对不同加工工艺参数的优化组合,实现了对米量级光学元件的超高精度加工,该方法加工出面形精度的PV值达到1/8波长,RMS值达到1/50波长的米量级光学元件。
搜索关键词: 量级 光学 元件 超高 精度 加工 方法
【主权项】:
一种米量级光学元件的超高精度加工方法,其特征在于该方法包括下列步骤:1)环形抛光:使用环形抛光机对米量级光学元件进行预加工,在加工过程中使用Φ300mm干涉仪测量所述的米量级光学元件的面形精度的PV值,直至该米量级光学元件的面形精度小于1个波长;2)磁流变加工:①设定磁流变机床的抛光参数:抛光轮的转速为170‑180r/min,磁场电流为6.5~7A,磁流变液的粘度为190~195Pa·s,流量为110~120L/h,抛光轮底部与所述的米量级光学元件的上表面距离为1~1.1mm;②标定磁流变液去除效率:a)用Φ100mm干涉仪测出Φ100mm的圆镜的原始面形,存入工艺电脑中;b)将所述的Φ100mm的圆镜放置在磁流变机床的转台的调整架上,调节所述的调整架,配合百分表使所述的Φ100mm的圆镜保持水平;c)在Φ100mm的圆镜上四个正交位置定点抛光T秒,利用干涉仪测出加工后的面形,存入工艺电脑中;d)工艺电脑用加工后的面形减去原始面形,得到所述的四个正交定点抛光区域的去除深度,四个定点区域的去除深度分别记作L1、L2、L3、L4,求平均得磁流变液的平均去除深度L=(L1+L2+L3+L4)/4,四个定点区域的去除体积记作V1、V2、V3、V4,并且根据加工时间T,求平均得磁流变液的平均去除效率η=(V1+V2+V3+V4)/4T;③米量级光学元件定位:将所述的米量级光学元件固定在磁流变机床的转台中央,利用百分表确定所述的米量级光学元件的中心在转台上的x轴和y轴位置(X1、Y1),通过对刀系统确定所述的米量级光学元件的上表面的位置(Z1),利用垫在所述的米量级光学元件下的纸片配合百分表使所述的米量级光学元件保持水平,整个所述的米量级光学元件的上表面的高度差不超过1μm;④数控加工代码生成:首先使用干涉仪对所述的米量级光学元件进行面形测量,以确定所述的米量级光学元件表面的材料去除量V,然后设定加工步距为0.5~2mm,将所述的米量级光学元件划分成n个加工区域,根据表面的材料去除量 V与磁流变液的去除深度L和去除效率η,使用脉冲迭代法得出每个加工区域的驻留时间,生成数控加工代码,存入工艺电脑中;⑤将数控加工代码从所述的工艺电脑拷贝至机床数控电脑中,待磁流变液的粘度与流量显示稳定后,对米量级光学元件进行加工;⑥加工完成后使用干涉仪进行测量,当面形精度PV值达到1/8波长,RMS值达到1/50波长,则完成了超高精度加工;否则进入步骤⑦;⑦重复步骤②~⑤,进行再次加工,直至达到超高精度加工所需指标。
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