[发明专利]一种有效减小反射镜光学加工边缘效应的快速抛光方法

说明书

本发明公开了一种有效减小反射镜光学加工边缘效应的快速抛光方法，属于反射镜光学加工技术领域，用于解决现有技术中减小/消除边缘效应方法，误差大、成本高的技术问题，本发明具体包括以下步骤，首先，对反射镜镜体的中孔内放置填充材料，计算出反射镜镜体的中孔边缘处的曲率半径值，根据曲率半径对垫块和填充材料的表面曲率进行精加工，然后，通过粘性材料将填充材料固化在反射镜镜体的中孔内，其次，对反射镜镜体进行抛光加工；然后，对反射镜镜体的中孔内填充材料通过去除试剂去除，本发明的快速抛光方法能够有效地减小反射镜镜体的边缘效应，具有降低加工成本，提高生产效率的有益效果。

技术领域

本发明涉及反射镜光学加工技术领域，尤其涉及一种有效减小反射镜光学加工边缘效应的快速抛光方法。

背景技术

边缘效应，表面抛光是光学加工中不可缺少的步骤，小磨头工具在反射镜边缘处抛光时，由于受力面积的变化会导致去除函数在边缘处发生畸变，进而导致反射镜边缘处材料去除率发生变化，产生塌边或翘边，即为边缘效应；

目前，大口径反射镜通常带有带中孔，现有技术中减小/消除边缘效应的方法分为3种，但是，该3方法中均存在不同的缺点：

方法1：对边缘处去除函数进行理论建模，通过算法进行优化(《大中型光学非球面镜制造与测量新技术》李圣怡，戴一凡；国防工业出版社，2011年8月第一版，page 118～126)，这种方式的缺点在于：如附图4所示，小磨头与非球面的局部接触不是完全贴合的，而小磨头的基本理论假设就是二者紧密接触，因此理论建模与实际情况存在偏差，无法准确描述实际情况；另外，小磨头在反射镜边缘处与镜面接触时会产生微观形变，其去除函数常常发生局部畸变，这是因为抛光材料本身的柔性导致的，无法通过建模解决，因此算法优化只能一定程度上减小边缘效应，并且会引入新的误差。

方法2：对反射镜加工时，先加工大于图纸尺寸的材料，然后切割掉产生边缘效应的部分，如图5所示，这种方式的缺点在于：反射镜的材质为玻璃或其他硬度较低的材料有可实施性，但是，如果对陶瓷材料的反射镜，则会浪费材料，导致成本上升。

方法3：在反射镜的边缘进行外延，方法3本质上与方法2没有区别，均是将边缘效应移除反射镜的有效通光区域，这种方式的缺点在于：如图6所示，需要根据去除函数的尺寸制作出比反射镜本体更大的外延结构，间接导致成本上升，且实际使用中的可操作性低，存在较大的安全风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种有效减小反射镜光学加工边缘效应的快速抛光方法，能够有效减小边缘效应，具有加工成本低、易实现，提高生产效率的优点。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开的一种有效减小反射镜光学加工边缘效应的快速抛光方法，具体步骤包括：

步骤A：对反射镜镜体的中孔内放置填充材料；

步骤A1：计算出反射镜镜体的中孔边缘处的曲率半径值；

根据非球面方程：

其中c＝1/R₀为顶点曲率，R₀为顶点曲率半径，K为二次曲面常数，ρ为非球面的径向坐标，A_2n+2为高次项系数，M为非球面的总阶数，及根据反射镜的内孔设计值，计算出内孔边缘处曲率半径；

步骤A2：根据步骤A1计算出的曲率半径，对垫块和填充材料的表面曲率进行精加工，加工后，垫块和填充材料的表面曲率半径与反射镜镜体的中孔边缘处表面曲率半径相比误差范围为±1mm；

步骤A3：填充材料外径涂一层粘性材料，并将填充材料放置在反射镜镜体的中孔内，等待粘性材料固化；