[发明专利]一种光学玻璃表面成型方法

摘要

一种光学玻璃表面成型方法。其是利用中心供液小磨头抛光工具在同一台机床先进行三次研磨，然后进行一次粗抛光，最后进行一次清抛光。本发明提供的光学玻璃表面成型方法具有如下有益效果：能够在保证光学玻璃表面加工精度的前提下极大地降低表面成形时间以及操作的复杂度，具有极大经济效益。另外，整个研磨、抛光过程只需更换相应的抛光盘及抛光液，无需更换机床及夹具等，减少了频繁更换工具的时间，同时降低了装卡及更换机床带来的误差。整个工艺流程操作简便，效率高。

主权项

1.一种光学玻璃表面成型方法，采用中心供液小磨头抛光工具作为研磨和抛光工具，所述的中心供液小磨头抛光工具包括软质抛光垫(1)、海棉夹层(2)、抛光盘(3)、连接杆(4)、软管(5)、柔性联轴器(6)和电主轴(7)；其中海棉夹层(2)安装在抛光盘(3)的下端面上；软质抛光垫(1)设置在海棉夹层(2)的外表面上；连接杆(4)的一端利用柔性联轴器(6)连接在抛光盘(3)的上端面中心部位，并且内部轴心处贯通形成有一个供液孔(8)，外端口为进液口，同时软质抛光垫(1)、海棉夹层(2)、抛光盘(3)的中心处均形成有一个与连接杆(4)上供液孔(8)相连通的中心孔；软管(5)贴附在供液孔(8)的内圆周面上；电主轴(7)套在连接杆(4)的外部圆周面上，内部设有电动机；其特征在于：所述的光学玻璃表面成型方法包括按顺序进行的下列步骤：步骤一：采用中心供液小磨头抛光工具作为研磨和抛光工具来加工光学玻璃工件(10)，其中软质抛光垫(1)采用固结磨料抛光垫；将连接杆(4)的外端口与提供冷却液的供液管相连接，冷却液采用去离子水；首先将光学玻璃工件(10)装卡在机床的工作台上，然后控制中心供液小磨头抛光工具以100r/min的速度进行自转，连接杆(4)外端口的冷却液压力为100Mpa，冷却液经软管(5)以及抛光盘(3)、海棉夹层(2)、固结磨料抛光垫上的中心孔提供给固结磨料抛光垫和光学玻璃工件(10)表面之间；同时控制工作台按照Z字形移动，使得中心供液小磨头抛光工具能够扫掠整个光学玻璃工件(10)的表面，在此过程中，固结磨料抛光垫与光学玻璃工件(10)表面间的流体动压力为15N，直至达到2μm的最大去除深度，由此完成第一次研磨过程；然后控制中心供液小磨头抛光工具以150r/min的速度进行自转，其余加工参数及加工方式不变，在此过程中，固结磨料抛光垫与光学玻璃工件(10)表面间的流体动压力为20N，直至达到1μm的最大去除深度，由此完成第二次研磨过程；之后将连接杆(4)外端口的冷却液压力调整为150Mpa，其余加工参数及加工方式不变，在此过程中，固结磨料抛光垫与光学玻璃工件(10)表面间的流体动压力为25N，直至达到0.5μm的最大去除深度，由此完成第三次研磨过程，此时光学玻璃工件(10)表面的PV值为8μm；步骤二：将上述经过三次研磨后的光学玻璃工件(10)用去离子水清洗干净，然后将固结磨料抛光垫更换为聚氨酯抛光垫，冷却液更换为采用粒径2μm、浓度5％的氧化铈溶液的抛光液，之后控制中心供液小磨头抛光工具以800r/min的速度进行自转，抛光液的供给满足从聚氨酯抛光垫上的中心孔缓慢流出即可；控制中心供液小磨头抛光工具进行行星运动，工作台仍按照Z字形移动，由此对光学玻璃工件(10)表面进行粗抛光，处理一段时间后进行检测，若达不到所需的PV值，继续进行一段时间的粗抛光，再进行检测，直至达到0.5μm的PV值，由此完成对光学玻璃工件(10)表面的粗抛光过程；步骤三：将上述粗抛光后的光学玻璃工件(10)用去离子水清洗干净，将聚氨酯抛光垫更换为带有螺旋槽的动压抛光盘，以加强流体动压力，同时将抛光液更换为粒径1μm、浓度5％的氧化铈溶液，之后控制中心供液小磨头抛光工具以800r/min的速度进行自转，连接杆(4)外端口的抛光液压力为0.3Mpa，工作台仍按照Z字形移动，由此对光学玻璃工件(10)表面进行精抛光，处理一段时间后进行检测，若达不到所需的PV值，继续进行一段时间的精抛光，再进行检测，直至达到20nm的PV值，由此完成对光学玻璃工件(10)表面的精抛光过程。