[实用新型]一种离轴非球面光学冷加工机床

说明书

技术领域

本实用新型属于光学冷加工技术领域中涉及的一种离轴非球面光学元件加工的装置。

背景技术

光学非球面作为一种光学元件有校正像差、简化系统、提高光学系统精度等作用。特别是离轴非球面反射镜具有无中心遮拦、可改善像质、增加系统的相对口径和简化系统结构等优势，在大型望远镜、空间相机、军事侦察等现代化光学系统中是不可替代的。因此在现代光学系统中对大口径大视场的离轴非球面光学元件提出了更多的应用要求。由于离轴非球面的对称轴在口径之外，因此在其口径范围内是非对称的，这给离轴非球面的加工和检测带来了困难。目前，离轴非球面光学元件的加工主要有传统加工技术和现代加工技术，传统加工技术主要是通过高级技师的手工修磨完成对离轴非球面光学元件的加工，这种方法对人的依赖性比较大，加工效率低，重复性差，无法满足离轴非球面的质量和数量要求；现代加工技术主要是通过高精度计算机数控机床完成对各种非球面光学元件的加工，但是在离轴非球面加工时存在着设备复杂、成本高、效率低等问题。

与本实用新型最为接近的已有技术是南京利生光学机械有限责任公司生产的JM030.3型三轴研磨抛光机，其结构如图1所示，包括下模驱动电机1，下模减速器2，主动轮3，皮带4，从动轮5，下模主轴6，下模工作台7，被加工光学元件8，抛光磨盘9，上模摆臂10，上模主轴11，上模主轴传动曲柄摆杆机构(虚线框内部分)12。

下模驱动电机1通过下模减速器2以及皮带传动系统(主动轮3、皮带4、从动轮5)驱动下模主轴6转动，从而带动下模工作台7和被加工光学元件8转动；上模主轴传动曲柄摆杆机构12驱动上模主轴11带动上模摆臂10往复摆动，从而带动抛光磨盘9相对于被加工光学元件8往复摆动；加工时通过被加工光学元件8的连续转动配合抛光磨盘9的往复摆动达到加工之目的。

但是，上述加工机床只适用于加工对称回转轴与几何对称轴重合的元件。由于离轴非球面的对称轴在口径之外，在其口径范围内是非对称的，因此此种运动方式的机床不适合离轴非球面光学元件的加工。

发明内容

为了克服已有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于将传统的离轴非球面光学元件加工技术与现代技术结合起来，设计一种成本低廉，适用的离轴非球面加工机床。

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种离轴非球面光学冷加工机床。

解决技术问题的技术方案如图2所示，包括下模驱动电机13，下模减速器14，下模曲柄盘15，下模连杆16，球型铰链17，下模摆杆18，下模主轴19，下模工作台20，离轴非球面光学元件21，抛光磨盘22，上模摆臂23，上模主轴24，上模主轴传动曲柄摆杆机构(虚线框内部分)25。

下模驱动电机13，下模减速器14，下模曲柄盘15，下模连杆16，球型铰链17，下模摆杆18构成了下模主轴19的传动曲柄摆杆机构。在该机构中，下模驱动电机13的轴与下模减速器14的输入轴刚性固连，下模减速器14的输出轴与下模曲柄盘15的转轴连接，下模曲柄盘15通过T型槽螺栓和铰链与下模连杆16的一端连接，下模连杆16的另一端通过球型铰链17与下模摆杆18的一端连接，下模摆杆18的另一端与下模主轴19通过键连接，下模主轴19的两端安装在装有轴承的轴承座内，其上端与下模工作台20固连，被加工离轴非球面光学元件21置于下模工作台20上，两者贴固；上模主轴传动曲柄连杆机构25通过键与上模主轴24连接，上模主轴24的两端安装在装有轴承的轴承座内，其上端通过销轴与上模摆臂23连接，上模摆臂23的摆杆水平伸向被加工离轴非球面光学元件21的上方，在上模摆臂23的摆杆末端装有抛光磨盘22，抛光磨盘22的工作面与被加工离轴非球面光学元件21的被加工面滑动接触；通过T型槽螺栓在曲柄盘T型槽中的滑动可以改变下模曲柄盘15中的曲柄长度E1与上模主轴传动曲柄摆杆机构25中的曲柄长度E2，通过上模摆臂23伸缩来调整摆臂长度L。