【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光学镜片加工，尤其是涉及一种非球面透镜的加工装置及方法。
技术介绍
1、非球面光学镜片不能像普通球面透镜那样两个光学面加工好后通过光学磨边来纠正中心偏，现在对于一个两面均为非球面产品，都有其各自独立固定的旋转对称轴，加工非球面时都必须各自保证其曲率面及与旋转轴的中心偏，通过在加工工序分别获得独立旋转轴的中心偏，进而获得关系两面曲率面及共同的旋转轴的中心偏，目前国内外加工很难保证加工非球面旋转对称轴与与其两面曲率面有高度同轴度的中心偏，非球面中心偏精度不高。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术目的旨在提供一种加工精度高的非球面透镜的加工装置，本专利技术的另一目的旨在提供一种加工精度高的非球面透镜的加工方法。
2、技术方案：本专利技术所述的非球面透镜的加工装置，包括用于夹持透镜毛坯的左夹持件和右夹持件；还包括用于透镜毛坯初步加工的柱状砂轮、用于精度打磨的开口砂轮、用于抛光的圆柱抛光头以及用于面型精修的磁流磨头；在进行精度打磨、抛光和面型精修的工序中使用夹持组件对透镜毛坯进行夹持，夹持组件包括治具，治具一端为夹持端，其非夹持端与平面底座连接，平面底座另一端连接主轴。
3、其中，所述透镜毛坯在进行圆柱段打磨时与柱状砂轮之间的中心偏角不大于0.5′。
4、其中，还包括用于测量的万分表。
5、其中，还包括用于测量曲率面偏心的反射中心偏仪。
6、一种非球面透镜的加工方法，包括以下步骤：
7、步骤1、根据
8、步骤2、将透镜毛坯进行镜片开r，使用柱状砂轮对透镜毛坯进行初步加工；
9、步骤3、将初步加工后的透镜毛坯放置夹持组件上，经过测量并将透镜毛坯粘结在夹持组件的治具上；
10、步骤4、将透镜毛坯和治具旋紧到精磨机器主轴上，使用开口砂轮进行精磨，保证透镜毛坯中心偏小于0.25′；
11、步骤5、对精磨后的透镜毛坯使用圆柱抛光头进行抛光，直至反射中心偏仪测量曲率面偏心小于0.25分，并在该圆柱加工面上标记出最大方向在圆柱面的对应点；
12、步骤6、对抛光后的透镜毛坯使用磁流磨头进行面型精修，调整磁流磨头的位置，保证曲率面偏心小于0.25′；
13、步骤7、取出加工好的装有透镜毛坯的治具，用溶剂侵泡，取出透镜；重复上述加工非球面的步骤进行另一非球面的加工；
14、步骤8、对加工后完成后的透镜进行调整和参数的检测。
15、其中，所述步骤1确定透镜毛坯厚度h为两面开半径余量、两面精磨余量以及两面抛光余量之和，计算出非球面的最大轮廓半径r1、r2，保证磨边阈值：对最大轮廓半径r1，r2进行二次优化，根据失高公式其中h为失高，r为半径，为直径，毛坯增加厚度为两曲率的失高差值，确定毛坯的最终厚度h。
16、其中，所述步骤1透镜毛坯直径d的确定步骤包括根据半径r，计算透镜毛坯加工产生中心偏的线性值c，c＝0.291(n-1)*l’*x/1000，其中n表示透镜的透射率，l’为像顶焦距，x为开r加工产生的中心偏，单位为分；根据δt＝c*d/r，将线性值转换为边厚差，并根据镜片边厚差计算毛坯的外径加工余量：δt＝|δd(δd+d)(r1+r2-d)/2r1*r2|为外径加工余量，d为透镜两凸面之间的距离，即毛坯厚度h，根据透镜的直径以及外径加工余量确定毛坯的外径尺寸为d+δd+2f，f为非球面抛光时的边际效应误差值。
17、其中，所述透镜毛坯和治具在连接到任一主轴上时，都必须使用万分表检测透镜毛坯的加工参数，保证其圆柱面直径反向的大小头误差小于0.0005mm，圆度方向一周跳动小于0.0001mm。
18、其中，所述步骤8中加工完成后对透镜的调整包括调整透镜任意一面反射式偏心小于0.25′，且最大偏心小于0.5′。
19、其中，所述边际效应误差值f取值范围为1mm～3mm。
20、有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下显著的进步：本专利技术根据目标非球面透镜的尺寸确定待加工透镜毛坯的尺寸，采用透镜毛坯圆柱面为加工基准而后完成两边非球面的加工，非球面的加工过程包括：打磨、抛光以及面型精修，且每次加工前都会对大小头误差和圆柱面径向跳动径向检测，在上述步骤对非球面曲率面进行加工同时对其中心偏及时测量和修正，从而保证单个非球面的的独立旋转对称轴中心偏，进而保证整个非球面的中心偏，加工后的产品精度明显提高。
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1.一种非球面透镜的加工装置，其特征在于：包括用于夹持透镜毛坯(1)的左夹持件(6)和右夹持件(5)；还包括用于透镜毛坯(1)初步加工的柱状砂轮(4)、用于精度打磨的开口砂轮(12)、用于抛光的圆柱抛光头(14)以及用于面型精修的磁流磨头(15)；在进行精度打磨、抛光和面型精修的工序中使用夹持组件对透镜毛坯(1)进行夹持，夹持组件包括治具(9)，治具(9)一端为夹持端，其非夹持端与平面底座(11)连接，平面底座(11)另一端连接主轴。
2.根据权利要求1所述的一种非球面透镜的加工装置，其特征在于，所述透镜毛坯(1)在进行圆柱段打磨时与柱状砂轮(4)之间的中心偏角(7)不大于0.5′。
3.根据权利要求1所述的一种非球面透镜的加工装置，其特征在于，还包括用于测量的万分表(8)。
4.一种根据权利要求1所述的非球面透镜的加工装置，其特征在于，还包括用于测量曲率面偏心的反射中心偏仪(13)。
5.根据权利要求1所述的一种非球面透镜的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种非球面透镜的加工方法，其特征在
7.根据权利要求5所述的一种非球面透镜的加工方法，其特征在于，所述步骤1透镜毛坯(1)直径D的确定步骤包括根据半径R，计算透镜毛坯(1)加工产生中心偏的线性值C，C＝0.291(n-1)*L’*X/1000，其中n表示透镜的透射率，L’为像顶焦距，X为开R加工产生的中心偏，单位为分；根据Δt＝C*D/R，将线性值转换为边厚差，并根据镜片边厚差计算毛坯的外径加工余量：Δt＝|ΔD(ΔD+D)(R1+R2-d)/2R1*R2|为外径加工余量，d为透镜两凸面之间的距离，即毛坯厚度H，根据透镜的直径以及外径加工余量确定毛坯的外径尺寸为D+ΔD+2f，f为非球面抛光时的边际效应误差值。
8.根据权利要求5所述的一种非球面透镜的加工方法，其特征在于，所述透镜毛坯(1)和治具(9)在连接到任一主轴上时，都必须使用万分表(8)检测透镜毛坯(1)的加工参数，保证其圆柱面直径反向的大小头误差小于0.0005mm，圆度方向一周跳动小于0.0001mm。
9.根据权利要求5所述的一种非球面透镜的加工方法，其特征在于，所述步骤8中加工完成后对透镜的调整包括调整透镜任意一面反射式偏心小于0.25′，且最大偏心小于0.5′。
10.根据权利要求7所述的一种非球面透镜的加工方法，其特征在于，所述边际效应误差值f取值范围为1mm～3mm。
...【技术特征摘要】
1.一种非球面透镜的加工装置，其特征在于：包括用于夹持透镜毛坯(1)的左夹持件(6)和右夹持件(5)；还包括用于透镜毛坯(1)初步加工的柱状砂轮(4)、用于精度打磨的开口砂轮(12)、用于抛光的圆柱抛光头(14)以及用于面型精修的磁流磨头(15)；在进行精度打磨、抛光和面型精修的工序中使用夹持组件对透镜毛坯(1)进行夹持，夹持组件包括治具(9)，治具(9)一端为夹持端，其非夹持端与平面底座(11)连接，平面底座(11)另一端连接主轴。
2.根据权利要求1所述的一种非球面透镜的加工装置，其特征在于，所述透镜毛坯(1)在进行圆柱段打磨时与柱状砂轮(4)之间的中心偏角(7)不大于0.5′。
3.根据权利要求1所述的一种非球面透镜的加工装置，其特征在于，还包括用于测量的万分表(8)。
4.一种根据权利要求1所述的非球面透镜的加工装置，其特征在于，还包括用于测量曲率面偏心的反射中心偏仪(13)。
5.根据权利要求1所述的一种非球面透镜的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种非球面透镜的加工方法，其特征在于，所述步骤1确定透镜毛坯(1)厚度h为两面开半径余量、两面精磨余量以及两面抛光余量之和，计算出非球面的最大轮廓半径r1、r2，保证磨边阈值：对最大轮廓半径r1，r2进行二次优化，根据失高公式其中h为失高，r为半径，为直径，毛坯...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋庭东，范一，葛新，胡家荣，李远俊，
申请(专利权)人：南京茂莱光学科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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