【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光学冷加工，具体涉及一种高精度球心的条形球面光学元件加工装置及方法。
技术介绍
1、传统光学球面零件的球心是采用定心磨边的工艺方法获得，该方法首先将球面加工完成，再通过偏心仪检测确定球面的球心位置，最后利用磨边机床装夹找到零件球心位置，通过磨边使得零件外圆与球心同心。该方法的缺点为1）机床径向跳动对球心加工精度影响较大；2）零件装夹定心过程必须与零件球面接触，接触过程会破坏零件表面的疵病和粗糙度质量，无法加工表面疵病和粗糙度等级要求高的零件；3）定心磨边的工艺方法只能对圆形零件进行磨边修正球心，不能对长条矩形或其他异形件的球心进行磨边修正；4）定心磨边的工艺方法只能对球心在几何中心的零件进行加工，对要求球心偏离几何中心要求的零件无法加工。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，提供一种高精度球心的条形球面光学元件加工装置及方法，以解决现有技术只能对圆形零件进行磨边修正球心，不能对长条矩形或其他异形件的球心进行磨边修正的技术问题。
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、第一方面，本申请公开了一种高精度球心的条形球面光学元件加工装置，包括倾斜调整机构，倾斜调整机构固定在抛光机上，倾斜调整机构上设置有平移调整机构，平移调整机构上设置有上盘板，上盘板上固定有条形零件，上盘板上条形零件周围均布有配磨块，条形零件和配磨块与抛光机接触进行加工。
4、优选地，所述倾斜调整机构包括固定件和调节件，所述固定件下方固设有抛光机主
5、优选地，所述平移调整机构包括x轴调整单元和y轴调整单元，y轴调整单元设置在倾斜调整机构上，x轴调整单元设置在y轴调整单元上，上盘板设置在x轴调整单元上。
6、优选地，所述上盘板上开设有固定条形零件的凹槽，且上盘板表面面形精度小于0.8um。
7、优选地，所述条形零件和配磨块采用黄蜡粘接在上盘板上。
8、优选地，所述条形零件和配磨块，与上盘板固定的接触面面形均小于0.3 um。
9、第二方面，本申请还公开了一种高精度球心的条形球面光学元件加工方法，采用上述任意一项所述的高精度球心的条形球面光学元件加工装置实现，该方法包括：
10、s1：将安装有条形零件的加工装置固定在研磨抛光机上研磨；将条形零件与配磨块从平面加工成球面，得到球面零件；
11、s2：将安装有球面零件的加工装置在偏心仪器上，测量出球面零件的偏心值，根据偏心值调整平移调整机构和倾斜调整机构，使得球面零件的球心处于预设状态后；采用抛光机对球面零件进行抛光，至预设精度要求，得到条形球面零件。
12、优选地，所述s1中，采用曲率与被条形零件曲率要求值相同的铜制研磨盘研磨条形零件，具体包括：
13、s101：采用研磨液与研磨盘对条形零件进行加工，将条形零件与配磨块从平面加工成球面，且边缘等高误差小于0.08mm；
14、s102：采用研磨液与研磨盘配合，对条形零件与配磨块的球面加工，去除量为0.25mm，且边缘等高误差小于0.07mm；
15、s103：采用研磨液与研磨盘配合，对条形零件与配磨块的球面加工，去除量为0.18mm，且边缘等高误差小于0.04mm；
16、s103：采用研磨液与研磨盘配合，对条形零件与配磨块的球面加工，去除量大于0.12mm，且边缘等高误差小于0.02mm，得到球面零件。
17、优选地，所述s2中，使用纯水与粒径1～1.5um氧化铈抛光粉，按照10~20∶1的体积比混合配置抛光液，配合沥青抛光盘对零件球面进行加工，要求零件加工去除量不小于0.02mm，面形n＜1；球心精度加工至小于30″的指标要求得到条形球面零件。
18、优选地，所述s101中的研磨液为w60规格金刚砂研磨粉与纯水混合配置而成；所述s102中的研磨液为w40规格金刚砂研磨粉与纯水混合配置而成；所述s103中的研磨液为w28规格金刚砂研磨粉与纯水混合配置而成；所述s104中的研磨液为w10规格金刚砂研磨粉与纯水混合配置而成；所述金刚砂研磨粉与纯水按照1∶3~5的体积比混合配置。
19、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
20、本专利技术公开了一种高精度球心的条形球面光学元件加工装置，通过设置倾斜调整机构，实现待加工件z轴方向上的倾斜角度可调节，通过设置平移调整机构，实现待加工件在x轴和y轴上的位移可调节，且x轴、y轴和z轴三个方向的调节相互独立，不会彼此影响，上盘板上设置条形零件，及周围均布的配磨块；条形零件和配磨块相互配合，组合成整体，实现了非圆形零件的加工，解决了现有技术中的技术问题，且该装置结构简单，拆装方便，便于批量生产，大大提高了生产效率。
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1.一种高精度球心的条形球面光学元件加工装置，其特征在于，包括倾斜调整机构（5），倾斜调整机构（5）固定在抛光机上，倾斜调整机构（5）上设置有平移调整机构（4），平移调整机构（4）上设置有上盘板（3），上盘板（3）上固定有条形零件（1），上盘板（3）上条形零件（1）周围均布有配磨块（2），条形零件（1）和配磨块（2）与抛光机接触进行加工。
2.根据权利要求1所述的一种高精度球心的条形球面光学元件加工装置，其特征在于，所述倾斜调整机构（5）包括固定件和调节件，所述固定件下方固设有抛光机主轴连接螺纹套（6），用于连接抛光机，固定件上螺栓连接有调节件，调节件上设置有平移调整机构（4）。
3.根据权利要求1所述的一种高精度球心的条形球面光学元件加工装置，其特征在于，所述平移调整机构（4）包括X轴调整单元和Y轴调整单元，Y轴调整单元设置在倾斜调整机构（5）上，X轴调整单元设置在Y轴调整单元上，上盘板（3）设置在X轴调整单元上。
4.根据权利要求1所述的一种高精度球心的条形球面光学元件加工装置，其特征在于，所述上盘板（3）上开设有固定条形零件（1）的凹槽，
5.根据权利要求4所述的一种高精度球心的条形球面光学元件加工装置，其特征在于，所述条形零件（1）和配磨块（2）采用黄蜡粘接在上盘板（3）上。
6. 根据权利要求4所述的一种高精度球心的条形球面光学元件加工装置，其特征在于，所述条形零件（1）和配磨块（2），与上盘板（3）固定的接触面面形均小于0.3 um。
7.一种高精度球心的条形球面光学元件加工方法，其特征在于，采用权利要求1~6任意一项所述的高精度球心的条形球面光学元件加工装置实现，该方法包括：
8.根据权利要求7所述的一种高精度球心的条形球面光学元件加工方法，其特征在于，所述S1中，采用曲率与被条形零件（1）曲率要求值相同的铜制研磨盘研磨条形零件（1），具体包括：
9.根据权利要求7所述的一种高精度球心的条形球面光学元件加工方法，其特征在于，所述S2中，使用纯水与粒径1～1.5um氧化铈抛光粉，按照10~20∶1的体积比混合配置抛光液，配合沥青抛光盘对零件球面进行加工，要求零件加工去除量不小于0.02mm，面形N＜1；球心精度加工至小于30″的指标要求得到条形球面零件。
10.根据权利要求8所述的一种高精度球心的条形球面光学元件加工方法，其特征在于，所述S101中的研磨液为W60规格金刚砂研磨粉与纯水混合配置而成；所述S102中的研磨液为W40规格金刚砂研磨粉与纯水混合配置而成；所述S103中的研磨液为W28规格金刚砂研磨粉与纯水混合配置而成；所述S104中的研磨液为W10规格金刚砂研磨粉与纯水混合配置而成；所述金刚砂研磨粉与纯水按照1∶3~5的体积比混合配置。
...【技术特征摘要】
1.一种高精度球心的条形球面光学元件加工装置，其特征在于，包括倾斜调整机构（5），倾斜调整机构（5）固定在抛光机上，倾斜调整机构（5）上设置有平移调整机构（4），平移调整机构（4）上设置有上盘板（3），上盘板（3）上固定有条形零件（1），上盘板（3）上条形零件（1）周围均布有配磨块（2），条形零件（1）和配磨块（2）与抛光机接触进行加工。
2.根据权利要求1所述的一种高精度球心的条形球面光学元件加工装置，其特征在于，所述倾斜调整机构（5）包括固定件和调节件，所述固定件下方固设有抛光机主轴连接螺纹套（6），用于连接抛光机，固定件上螺栓连接有调节件，调节件上设置有平移调整机构（4）。
3.根据权利要求1所述的一种高精度球心的条形球面光学元件加工装置，其特征在于，所述平移调整机构（4）包括x轴调整单元和y轴调整单元，y轴调整单元设置在倾斜调整机构（5）上，x轴调整单元设置在y轴调整单元上，上盘板（3）设置在x轴调整单元上。
4.根据权利要求1所述的一种高精度球心的条形球面光学元件加工装置，其特征在于，所述上盘板（3）上开设有固定条形零件（1）的凹槽，且上盘板（3）表面面形精度小于0.8um。
5.根据权利要求4所述的一种高精度球心的条形球面光学元件加工装置，其特征在于，所述条形零件（1）和配磨块（2）采用黄蜡粘接在上盘板（3）上。
6. 根据权利要求4...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔杰，黄静，屈波，张亚楠，
申请(专利权)人：西安超纳精密光学有限公司，
类型：发明
国别省市：
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