[发明专利]一种光学自由曲面的抛光装置及方法

摘要

一种光学自由曲面的抛光装置及方法属于光学制造领域，该振动抛光装置包括振动抛光头、控制系统、PC机、五轴数控平台、抛光压力控制机构。控制系统、PC机分别位于可移动工作台上下方，控制系统中的驱动器与振动抛光头连接，数控系统与五轴数控平台通信，控制器与抛光压力控制机构连接；PC机与控制系统连接，对抛光参数设定后传至控制系统，控制整个抛光装置；抛光压力控制机构中的微位移驱动器件与抛光头连接。本发明采用振动辅助抛光方式，针对连续表面如轴对称和离轴非球面，可以同时实现对抛光头振动方式、抛光轨迹以及抛光压力的实时精确控制，能够达到亚微米级面形精度和亚纳米级表面粗糙度，抛光装置具有系统集成、体积小，移动方便等优点。

主权项

1.一种微小光学自由曲面的振动抛光装置，其特征在于，所述的振动抛光装置包括振动抛光头(1)、微小光学自由曲面(3)、可移动工作台(4)、控制系统(5)、PC机(6)、五轴数控平台(7)、抛光压力控制机构(8)；所述的控制系统(5)位于可移动工作台(4)上方，包括驱动器、数控系统、控制器；驱动器与振动抛光头(1)连接，用于对振动抛光头施加振动信号；数控系统与五轴数控平台(7)连接进行通信，用于驱动五轴数控平台(7)；控制器与抛光压力控制机构(8)连接，用于实现对抛光压力控制机构(8)的闭环控制；所述的PC机(6)位于可移动工作台(4)上方，与控制系统(5)连接，PC机(6)对抛光参数进行设定后传送给控制系统(5)，进而驱动控制整个抛光装置；所述的五轴数控平台(7)能够满足任意自由曲面抛光的需要，位于可移动工作台(4)上方，包括X轴、Y轴、Z轴、B轴和C轴；所述的抛光压力控制机构(8)中的微位移驱动器件与振动抛光头(1)连接，振动抛光头(1)垂直设置，并与微小光学自由曲面(3)接触，微位移驱动器件通过对竖直方向振动抛光头(1)位置的微米级改变来实现对抛光压力的微小调整；抛光压力控制机构(8)通过其内部的微位移驱动器件与力传感器的结合，以及闭环反馈控制实现对抛光压力的精确控制。