【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学加工，尤其涉及一种硫系玻璃等厚透镜加工方法。
技术介绍
1、硫系玻璃是一种以via族元素s、se、te为主要组分的红外光学材料，其在1～14μm间透过率较高，且具有较小的热差系数(约为ge单晶的五分之一，即9×10-7/℃)、宽光谱透过性、适合模压成型和大口径制备(最大直径可达140mm以上)等特点。
2、硫系玻璃光学元件的加工方式多样，结合其加工数量、难度，主要的加工形式有模压加工、高效加工和传统古典加工。在针对小批量硫系玻璃零件加工时，如果应用模压工艺，由于制造模压模的成本较高，会大大增加相应产品的制造成本，另外模压时材料的光学性能也可能发生改变。而应用高效加工或者传统加工，则可在材料光学性能稳定的基础上，根据零件光学指标需求，开展对零件的加工。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种硫系玻璃等厚透镜加工方法，用以解决现有硫系玻璃材料加工表面质量差，操作复杂，修抛时玻璃受力不均匀、表面疵病等级差，中心偏差控制困难等问题中的至少一个。
2、本专利技术实施例提供了一种硫系玻璃等厚透镜加工方法，包括如下步骤：
3、步骤1、粗磨：手工研磨透镜两面，控制透镜边厚差≤0.02mm以内；
4、步骤2、抛光：分三阶段对粗磨后的镜片进行抛光，三阶段选用的抛光剂依次为：w1氧化铝抛光粉，w0.3氧化铝抛光粉，w0.3金刚石溶液；
5、步骤3、定心磨边：应用打表法，修正透镜中心偏差＜0.01mm，并
6、步骤4、盘下修抛：应用修抛模及夹持工装，对零件两面进行抛光，去除零件表面划痕；
7、步骤5、真空镀膜：在透镜两面镀制增透膜。
8、进一步地，步骤2中所述分三阶段对粗磨后的镜片进行抛光，包括粗抛、精抛和修抛三个阶段；
9、具体地，所述粗抛阶段包括如下步骤：
10、s101、将粗磨后的镜片清洗后，粘贴在抛光胶膜上完成上盘，然后放置在涂有w1氧化铝抛光粉的抛光模上，调整位置，使镜片表面与抛光模表面贴合；
11、s102、打开抛光机，使抛光模旋转，进行粗抛，抛光时间为4～5h，控制零件面形在5道光圈内，清洗镜片。
12、进一步地，所述精抛阶段包括如下步骤：
13、s201、将粗抛并清洗后的镜片放在抛光模上，添加w0.3氧化铝抛光液；
14、s202、打开抛光机，使抛光模旋转，进行精抛，抛光时间为4～5h，控制零件面形5道光圈以内，表面粗糙度ra0.012um，宽度0.07mm内划痕数不多于10条，清洗镜片。
15、具体地，所述修抛阶段包括如下步骤：
16、s301、更换抛光模后，将精抛并清洗过的镜片放在抛光模上，采用粒度为w0.3的金刚石溶液作为抛光剂；
17、s302、打开抛光机，使抛光模旋转，进行修抛，修抛时间为15～20min，控制零件面形5道光圈以内，表面粗糙度ra0.012um，表面疵病ⅴ级以内。
18、需要说明的是，所述粗抛、精抛和修抛三个阶段抛光时，抛光机主轴转速控制在40r/min～50r/min，摆轴转速控制在30r/min～40r/min，载荷为9～10n。
19、值得注意的是，粗抛和精抛阶段使用的抛光模为柏油抛光模，修抛阶段使用的抛光模为抛光绒布为基底的修抛模。
20、优选地，步骤1粗磨阶段中，通过手工研磨，将透镜边厚差控制在0.02mm以内。
21、示例性地，步骤4所述盘下修抛阶段具体过程为：将零件依次装夹在透镜凹面修抛夹持工装和透镜凸面修抛夹持工装上，分别对透镜凹面和凸面进行修抛，修抛时将待修抛面压在修抛模绒布表面，加入金刚石溶液，运转设备进行修抛。
22、进一步地，步骤5中所述增透膜的膜层材料为硒化锌，硫化锌和氟化钇。
23、进一步地，步骤5中所述增透膜镀制中基底烘烤温度为150℃，离子源能量为110ev。
24、与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
25、1、本专利技术针对硫系玻璃等厚透镜的对称性、材料硬度偏低的特点，采用粗磨→抛光→定心磨边→盘下修抛→真空镀膜的加工工艺；在粗磨阶段严格控制边厚差，为后续的精密加工打下良好基础，提高定心精度；分别选用柏油抛光模、抛光绒布为基底的修抛模，并适配不同粒度的抛光剂，分三阶段对粗磨后的镜片进行抛光，精确控制抛光机转速和载荷，兼顾抛光效率和材料硬度，实现表面疵病ⅴ级以内；定心磨边阶段控制中心偏差在0.01mm内，保证定心精度；定心磨边后进行盘下修抛，去除定心磨边过程产生的表面划伤，进一步提高表面质量。
26、2、本专利技术采取粗抛、精抛和修抛三个阶段对粗磨后的镜片进行抛光，第一阶段用粒度较大的w1氧化铝抛光粉进行粗抛光，快速修正零件面形，表面疵病相对粗磨后已有明显提升；第二阶段选择粒度较小的w0.3氧化铝抛光粉继续抛光，零件表面细微划痕得到有效的去除，表面疵病得到更进一步的提升；第三阶段应用抛光绒布为基底的修抛模，同时选用硬度高于氧化铝的粒度为w0.3金刚石溶液作为抛光剂，避免表面划痕的同时提高零件抛光效率。
27、3、本专利技术针对硫系玻璃硬度低的特点，优化三阶段抛光机盘下修抛过程抛光机主轴、摆轴转速及载荷工艺参数，确保玻璃表面质量及抛光效率高。
28、4、本专利技术在完成定心磨边后，可应用手持式修抛夹持工装，无须将待加工透镜粘接在抛光胶膜上，减少了再上盘的工序，简化了操作流程；相对传统手修，修抛夹持工装的应用，满足等厚透镜对受力均匀的要求，修抛后表面质量良好，面形不易发生变化；加工后，透镜表面疵病可在ⅴ级以内，满足技术指标。
29、5、本专利技术结合硫系玻璃材料变形温度低(仅为170℃)的特点，设置真空镀膜关键工艺参数为基底烘烤温度(150摄氏度)，离子源能量110ev，保证膜层附着力。
30、本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
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1.一种硫系玻璃等厚透镜加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤2中所述分三阶段对粗磨后的镜片进行抛光，包括粗抛、精抛和修抛三个阶段；
3.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述精抛阶段包括如下步骤：
4.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述修抛阶段包括如下步骤：
5.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述粗抛、精抛和修抛三个阶段抛光时，抛光机主轴转速控制在40r/min～50r/min，摆轴转速控制在30r/min～40r/min，载荷为9～10N。
6.根据权利要求5所述的加工方法，其特征在于，粗抛和精抛阶段使用的抛光模为柏油抛光模，修抛阶段使用的抛光模为抛光绒布为基底的修抛模。
7.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤1粗磨阶段中，通过手工研磨，将透镜边厚差控制在0.02mm以内。
8.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤4所述盘下修抛阶段具体过程为：将零件依次装夹在透镜凹面修抛夹持工装和透镜凸面修
9.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤5中所述增透膜的膜层材料为硒化锌、硫化锌和氟化钇。
10.根据权利要求9所述的加工方法，其特征在于，步骤5中所述增透膜镀制中基底烘烤温度为150℃，离子源能量为110eV。
...【技术特征摘要】
1.一种硫系玻璃等厚透镜加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤2中所述分三阶段对粗磨后的镜片进行抛光，包括粗抛、精抛和修抛三个阶段；
3.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述精抛阶段包括如下步骤：
4.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述修抛阶段包括如下步骤：
5.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述粗抛、精抛和修抛三个阶段抛光时，抛光机主轴转速控制在40r/min～50r/min，摆轴转速控制在30r/min～40r/min，载荷为9～10n。
6.根据权利要求5所述的加工方法，其特征在于，粗抛和精抛阶段使用的抛光模为柏油抛光模，...
【专利技术属性】
技术研发人员：白涛，张恒华，田军，魏松坡，廉继西，张成群，杨资阳，张勇，王苗苗，苏颖，王兴真，范玉良，
申请(专利权)人：河南平原光电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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