申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
發(fā)明人:彭利榮 馬占龍 趙越 朱峰 隋永新 楊懷江
摘要:本發(fā)明涉及一種超精密磨削磨頭及其使用方法,屬于光學(xué)先進(jìn)制造領(lǐng)域,以解決大中型平面鏡加工中銑磨面形收斂差、亞表面損傷層深、后續(xù)拋光效率低的問題。該超精密磨削磨頭包括圓餅狀的基底,含金剛石微粉的圓餅狀丸片,具有導(dǎo)流作用的中空連接桿,導(dǎo)流槽,所述的金剛石丸片用膠粘的方式均布在磨頭基底上并用銑磨機(jī)床修整到較高的平面度,所述的連接桿與基底為一體式結(jié)構(gòu)并與機(jī)床主軸相連,所述連接桿中央的導(dǎo)流槽可以在加工過程中提供冷卻液。本發(fā)明的磨頭制作工藝簡(jiǎn)單,成本低廉,使用安全可靠;采用的超精密磨削磨頭對(duì)大口徑平面進(jìn)行有效的磨削,有效提高光學(xué)元件的表面面形,降低亞表面損傷層深度,顯著提高后續(xù)拋光加工的效率和精度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超精密磨削磨頭,其特征在于,所述的丸片(3)膠粘在基底(2)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超精密磨削磨頭,其特征在于,所述的丸片(3)為金屬基底或者樹脂基底,口徑為8-12mm,厚度為3-5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超精密磨削磨頭,其特征在于,所述的丸片(3)呈環(huán)狀均勻分布于基底表面,環(huán)間距為8-10mm,同一環(huán)上間距為5-8mm;所述丸片(3)的下表面面積之和與基底表面面積之比為1:1到1:2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超精密磨削磨頭,其特征在于,所述的導(dǎo)流槽(6) 為直徑為8-10mm的通孔。
6.權(quán)利要求1所述的超精密磨削磨頭的使用方法,其特征在于,包括以下步驟:對(duì)光學(xué)元件(5)的初始面形和中心厚度進(jìn)行測(cè)量,根據(jù)測(cè)量結(jié)果規(guī)劃超精密磨削磨頭(1)的加工路徑和不同位置的駐留時(shí)間,根據(jù)前期的去除函數(shù)規(guī)劃加工的去除量,生成加工文件;將磨頭移動(dòng)到光學(xué)元件(5)中心或邊緣位置,調(diào)整冷卻液噴管的位置,保證加工過程中冷卻效果最佳,加工完成后重新測(cè)量光學(xué)元件(5)的表面面形和 中心厚度,若測(cè)量結(jié)果達(dá)標(biāo),則完成加工;若沒有達(dá)到預(yù)期加工效果,則按照新的測(cè)量結(jié)果重新生成加工文件,再進(jìn)行加工;通過多次的檢測(cè)和反復(fù)的迭代磨削加工,最終使光學(xué)元件(5)達(dá)到預(yù)定的加工目標(biāo)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超精密磨削磨頭的使用方法,其特征在于,所述的超精密磨削磨頭(1)進(jìn)給方式為以螺旋線方式進(jìn)給。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超精密磨削磨頭的使用方法,其特征在于,所述的加工路徑為超精密磨削磨頭(1)從平面光學(xué)元件的中心到邊緣或者邊緣到中心的路徑。