[发明专利]一种自由曲面棱镜加工方法

摘要

本发明属于光学器件制造及超精密加工技术领域，涉及一种自由曲面棱镜加工方法。本发明结合了超精密磨削和超精密抛光两种方式实现自由曲面棱镜的加工，并通过高精度自由曲面棱镜专用夹具实现自由曲面棱镜的位置定位和依次加工，形成自由曲面棱镜的有效加工方法。 1

主权项

1.一种自由曲面棱镜加工方法，其特征在于包括下列步骤：(1)依据给定的自由曲面棱镜模型设计相应的磨削和抛光软件，包括磨削和抛光路径规划、加工仿真、NC程序生成功能；(2)设计一套自由曲面棱镜专用夹具，用以进行自由曲面棱镜的装夹，该夹具可以实现自由曲面棱镜三个面之间的位置转换，保证磨削和抛光过程中的基准一致性，并根据自由曲面棱镜模型计算出每个自由曲面的待磨削加工余量，在实际加工完成之前，自由曲面棱镜都不能从夹具上拆卸下来；(3)将装夹好的自由曲面棱镜夹具固定在磨削设备的主轴上，调整夹具位置，使待加工自由曲面Y轴方向与磨削设备Y轴方向一致，按照磨削软件生成的NC程序进行自由曲面的磨削加工，直到该自由曲面加工达到加工余量；(4)将自由曲面棱镜及夹具从机床上拆下来，通过编码器将自由曲面棱镜在夹具上旋转一定角度达到另一个面位置，并锁紧自由曲面棱镜在夹具上的位置；(5)将旋转后的自由曲面棱镜固定在磨削设备主轴上，重复步骤(3)和(4)，直至自由曲面棱镜三个面都磨削达到加工余量；(6)将磨削后的自由曲面棱镜及夹具固定在抛光设备主轴上，调整夹具位置，使待加工自由曲面Y轴方向与抛光设备Y轴方向一致，按照抛光软件生成的NC程序进行自由曲面的抛光加工，直到抛光该面至光亮、面形精度达到要求；(7)重复步骤(4)和(6)，直到自由曲面棱镜三个面均抛光至光亮、面形精度达到设计要求。