[发明专利]一种平凸柱面镜的加工方法

说明书

本发明公开了一种平凸柱面镜的加工方法，包括以下步骤:将玻璃毛坯料粗磨成圆柱，再对其柱面依次进行精磨和抛光，使抛光后的圆柱半径在平凸柱面镜的半径要求范围内；将抛光后的圆柱与平面模具浇铸成盘，沿圆柱轴向方向将圆柱多余柱面磨削成平面，形成平凸柱面镜初样；将平凸柱面镜初样脱模，再对其平面依次进行研磨和抛光，使抛光后的平凸柱面镜初样的弧高在平凸柱面镜的弧高要求范围内；对抛光后的平凸柱面镜初样的两端进行端面磨削，得到平凸柱面镜成品，其长度在平凸柱面镜的长度要求范围内；本发明的加工方法解决了现有的平凸柱面镜加工方法精度低和效率低的问题，该方法通用性强，尺寸控制精度高，且能实现平凸柱面镜的批量加工。

技术领域

本发明涉及光学零件加工领域，具体涉及一种平凸柱面镜的加工方法。

背景技术

平凸柱面镜是一种能将点光源变成线光源的光学转换元件，被广泛应用于光学仪器、光电传感器等领域。随着科技的进步，航空航天、光学和电子等高、精、尖领域对平凸柱面镜加工的技术指标要求越来越高，例如，普通平凸柱面镜要求两端弧高差值小于0.020mm，而高精度平凸柱面镜要求两端弧高差值小于0.003mm。弧面和平面面型、弧高以及两端弧高的一致性是影响平凸柱面镜使用性能的关键指标。

目前，平凸柱面镜的加工方法主要有两种。一种是采用专用的柱面镜研磨抛光机，其方法是先将柱面镜的平面部分研磨抛光，再将平面部分用熔融的松香石蜡粘在做好的模具上，模具装卡在机床的工位上，做左右往复运动，柱面镜轴向与运动方向相同，用做好的弧形磨具放在柱面镜毛坯上，磨具与传动杆连接做前后方向的往复运动，这样柱面镜毛坯与磨具之间发生相对运动，实现材料的磨除并使磨具内表面的弧面面型复制给柱面镜，完成平凸柱面镜的柱面部分；该方法可以批量加工平凸柱面镜，但有以下缺点：(1)由于松香石蜡胶的厚度很难保证均匀一致，导致柱面镜两端厚度差较大；(2)磨具在磨削过程中会发生磨损，导致柱面镜柱面弧度偏差大、一致性差；(3)柱面镜与模具粘在一起，不便于尺寸的测量；(4)不适用于多半圆平凸柱面镜的加工。另一种方法是采用数控加工中心，其方法是将毛坯装卡于工位上，高速旋转的磨头和抛光头对柱面镜进行成型磨削和抛光，加工过程由编号的代码程序控制；该方法加工精度主要取决于数控加工中心的控制精度，可加工任意尺寸平凸柱面镜，但一次只能加工一个工件，耗时长，效率低。因此，现有的平凸柱面镜加工方法和设备均无法在精度和产能方面同时满足高精度平凸柱面镜的需求。

发明内容

本申请实施例通过提供一种平凸柱面镜的加工方法，解决了现有的平凸柱面镜加工方法精度低和效率低的问题，本申请的加工方法通用性强，尺寸控制精度高，且能实现平凸柱面镜的批量加工。

为达到上述目的，本申请实施例主要提供如下技术方案：

本申请实施例提供了一种平凸柱面镜的加工方法，包括以下步骤：

(1)将玻璃毛坯料粗磨成圆柱，再对圆柱的柱面依次进行精磨和抛光，使抛光后的圆柱半径在所要加工的平凸柱面镜的半径尺寸要求范围内；

(2)将抛光后的圆柱与平面模具浇铸成盘，沿圆柱轴向方向将圆柱多余柱面磨削成平面，形成平凸柱面镜初样；将平凸柱面镜初样脱模，再对平凸柱面镜初样的平面依次进行研磨和抛光，使抛光后的平凸柱面镜初样的弧高在所要加工的平凸柱面镜的弧高尺寸要求范围内；

(3)对抛光后的平凸柱面镜初样的两端进行端面磨削，得到平凸柱面镜成品，所述平凸柱面镜成品的长度在所要加工的平凸柱面镜的长度尺寸要求范围内。

作为优选，所述步骤(1)中，所述玻璃毛坯料粗磨得到的圆柱的半径比平凸柱面镜所要求的半径大0.1～0.5mm，圆柱长度比平凸柱面镜所要求的长度大4～7mm；所述圆柱经精磨后的半径比平凸柱面镜所要求的半径大0.01～0.03mm。