[发明专利]非球面轨迹成形加工方法及装置

权利要求书

1、一种非球面轨迹成形加工方法，包括凸凹二次非球面和高次非球面的粗磨、精磨和超精磨(或抛光)加工，其特征在于所说的二次非球面零件的加工方法的步骤是，根据设计所给出的二次曲线方程式通过数学计算在圆锥体求得正确截取轨迹的参数α、φ和L，或是通过试加工方法确定合适的曲线轨迹；用一个轨迹截取体在一个圆锥体上截取轨迹，即将圆锥体安装到设置有轨迹截取体的非球面零件轨迹成形装置上，并按上述求得的参数确定圆锥体与截取体的相对位置；零件在转动的同时与圆锥体一起绕摆动轴摆动，使圆锥体上所截取到的准确轨迹曲线十分精确地转移到零件上形成非球面，即可在加工过程中精确地把所截得的轨迹转移到零件上，获得二次非球面零件；所说的凸或凹的高次非球面零件的加工轨迹的获得是，可由其他方法加工出准确的平面样板取代设在装置上的圆锥体，即可把平面样板上的高次曲线精确地转移到零件上，获得高次非球面零件。

2、根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于当圆锥体与轨迹截取体的接触点均在摆动轴轴线的右侧时，可加工凸非球面。

3、根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于当圆锥体与轨迹截取体的接触点均在摆动轴轴线的左侧时，可加工凹非球面，此时磨轮半径须小于被加工非球面最接近圆的半径。

4、根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于当圆锥体与轨迹截取体的位置确定后，使零件向磨轮做进给移动，以去除加工余量，所述轨迹截取体及圆锥体的接触点与磨轮的磨削面应保持在同一垂直线上。

5、根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于它可加工零件的材质为玻璃、陶瓷、晶体和金属的非球面光学或机械零件。

6、一种用于实施权利要求1所述的加工方法的装置，其特征在于它是由摆动台(1)、推力支块(2)、推力器(3)、导座(6)、零件安装轴(7)、支座(8)、磨轮(10)、支架(11)、轨迹截取体(12)、圆锥体(13)、床身(14)、摆动轴(15)、摆动轴电机(16)、零件轴箱体(17)等组成，磨轮(10)安装于支架(11)上，轨迹截取体(12)可前后、上下移动地安装于支架(11)上，支架(11)固定于床身(14)上，圆锥体(13)可调角度地安装在支座(8)上，支座(8)固定于导座(6)上，导座(6)可沿着零件轴箱体(17)的底部导轨滑动，箱体(17)可在摆动台(1)上沿纵向滑动，摆动轴电机(16)驱动摆动台(1)绕摆动轴(15)摆动，零件(9)装夹于轴(7)的前端，随轴自转的同时与圆锥体(13)一起随摆动台(1)以零件的半张角绕摆动轴(15)摆动，所述推力支块(2)固定于摆动台(1)上，在推力支块(2)与零件轴箱体(17)之间装有推力器(3)，使圆锥体(13)与轨迹截取体(12)始终处于接触状态。

7、根据权利要求6所述的装置，其特征在于磨轮(10)可以是盘形，也可以是圆柱形，当加工凸形非球面时盘形磨轮可由1片或2～3片叠加而成。

8、根据权利要求6所述的装置，其特征在于所述的零件安装轴(7)的轴线、圆锥体(13)的轴线与摆动轴(15)的轴线在垂直平面内要求共面，所述零件安装轴(7)的轴线与磨轮(10)的轴线在水平面内要求共面。

9、根据权利要求6所述的装置，其特征在于磨轮(10)安装在摆动台(1)上自转的同时摆动，零件(9)安装在支架(11)上只转动，圆锥体(13)与轨迹截取体(12)的位置对调，即轨迹截取体(12)与磨轮(10)一起摆动，也能达到本发明的加工目的。

10、根据权利要求6所述的装置，其特征在于用一个凸或凹的高次非球面平板样板替换圆锥体(13)即可加工凸或凹的高次非球面零件。