一种光学透镜双面抛光方法与流程

技术特征：
1.一种光学透镜双面抛光方法，其特征在于，所述的双面抛光方法通过在透镜上下位置均设置磨具，进而实现透镜上下表面同时抛光，其中光学透镜包括双凸型、双凹型和凹凸型透镜，包括以下步骤：第一步：将待抛光透镜放置于分别与电机连接的上下磨具中间位置；上下磨具均与万向节连接，万向节与摆杆连接；第二步：调整位置保证透镜上下表面与上下磨具内表面相贴合或点接触，调节透镜上下磨具上的加载压力，压紧透镜；第三步：设置透镜上下磨具一定转速，同时抛光透镜上下表面，抛光过程中磨具的运动包括上下磨具的自身转动和上下磨具整体往复摆动，其中上下磨具的自身转动由电机带动完成，上下摆杆通过万向节带动上下磨具以相反方向摆动，上下摆杆带动透镜上下磨具的摆动可以增加材料去除的均匀性；且抛光过程中的采用通过磨具中心供液方式或外部滴液方式进行抛光液供给；第四步：为减少上下磨具转速不同导致的透镜上下表面去除材料不均匀性，在上下表面曲率半径一致的条件下，将透镜翻面加工或对调上下磨具转速，完成抛光过程。2.根据权利要求1所述的一种光学透镜双面抛光方法，其特征在于，所述的透镜根据表面形状不同，分为双凸型、双凹型和凹凸型透镜三种类型，在此基础之上根据透镜表面曲率特点可分为球面透镜和非球面透镜；其中，非球面透镜仅可以使用球型磨头磨具、平面圆盘磨具进行抛光；球面透镜根据面型特点可以分别使用弧面圆盘磨具、球型磨头磨具和平面圆盘磨具、上下覆盖型磨具进行抛光。3.根据权利要求1所述的一种光学透镜双面抛光方法，其特征在于，所述的光学透镜为双凸型透镜，双凸型透镜的双面抛光方法包括以下步骤：第一步：将待抛光双凸球面透镜放置于双凸型球面透镜上下磨具的中间位置；第二步：调整位置，保证双凸球面透镜上下表面与两个双凸型球面透镜磨具内表面相贴合，调节双凸型球面透镜上下磨具上的加载压力，压紧双凸球面透镜，摆动加工过程中设置磨具中心与透镜中心的距离为透镜口径的1/3；第三步：设置双凸型球面透镜上磨具的转速为8rpm，双凸型球面透镜下磨具转速为30rpm，上下摆杆通过万向节带动双凸型球面透镜上下磨具以相反方向摆动，设置抛光时间为5min，同时抛光双凸球面透镜上下表面；第四步：为减少双凸型球面透镜上下磨具转速不同导致的双凸型球面透镜6上下表面去除材料不均匀性，在上下表面曲率半径一致的条件下，将双型球面透镜翻面加工达到均匀性要求；另外，还可以相反调整双凸型球面透镜上下磨具的转速，提高抛光双凸型球面透镜6上下表面的材料去除均匀性。4.根据权利要求1所述的一种光学透镜双面抛光方法，其特征在于，所述的光学透镜为凹凸型透镜，凹凸型透镜的双面抛光方法包括以下步骤：第一步：首先将凹面曲率半径大于凸面曲率半径的待抛光凹凸型透镜同心安装于圆形保持环内，保持环的外圈与轴承内圈过盈配合，保证保持环和凹凸型透镜相对于轴承内圈转动；再将待抛光凹凸型透镜放置于上下磨具中间位置；第二步：调整位置，保证凹凸型透镜上下表面与两个上下磨具的内表面相接触或点接触，调节凹凸型透镜上下磨具上的接触压力，摆动加工过程中保持恒定接触压力，面接触或
点接触形式抛扫过透镜整体表面；其中，点接触加工时为保证一定材料去除速率和均匀性，加工过程中磨具轴线与透镜接触点切线呈25
°
；第三步：设置上磨具转速为8rpm，下磨具转速为30rpm，上下摆杆通过万向节带动双凹型透镜上下磨具以相反方向摆动，抛光时间为5min，同时抛光凹凸型透镜上下表面；第四步：相反调整凹凸型球面透镜上下磨具的转速，提高抛光凹凸型透镜上下表面的材料去除均匀性。5.根据权利要求1所述的一种光学透镜双面抛光方法，其特征在于，所述的光学透镜为双凹型透镜，双凹型透镜的双面抛光方法包括以下步骤：第一步：将待抛光双凹型透镜同心安装于圆形保持环内，保持环的外圈与轴承内圈过盈配合，保证保持环和双凹型透镜相对于轴承内圈转动；再将待抛光双凹型透镜放置于上下磨具中间位置；第二步：调整位置，保证双凹型透镜上下表面与两个上下磨具内表面相贴合，调节双凹型透镜上下磨具上的接触压力，摆动加工过程中保持恒定接触压力，面接触或点接触形式抛扫过透镜整体表面；其中，点接触加工时为保证一定材料去除速率和均匀性，加工过程中磨具轴线与透镜接触点切线呈25
°
；第三步：设置上磨具转速为8rpm，下磨具转速为30rpm，上下摆杆通过万向节带动双凹型透镜上下磨具以相反方向摆动，设置抛光时间为5min，同时抛光双凹型透镜上下表面；第四步：在上下表面曲率半径一致的条件下，将双凹型透镜翻面加工，翻面加工6次以上时，上下表面能够达到均匀性要求。

技术总结
一种光学透镜双面抛光方法，属于超精密加工领域。该双面抛光方法通过在透镜上下位置设置磨具，在抛光过程中磨具贴合透镜上下表面往复摆动，产生相对运动去除表面材料，实现透镜上下表面同时抛光。抛光过程中磨具的运动包括上下磨具的自身转动和上下磨具整体往复摆动，其中上下磨具的自身转动由电机带动完成，摆杆通过万向节带动上下磨具完成其相对于待抛光透镜的圆轨迹摆动。且抛光过程中的采用通过磨具中心供液方式或外部滴液方式进行抛光液供给。本发明为了消除去除不均匀的问题，抛光过程中采用磨具摆动加工和工件翻面抛光的方法，能实现高效率的非平面透镜的双面高精度加工，且该方法可以应用于不同类型透镜的双面抛光。且该方法可以应用于不同类型透镜的双面抛光。且该方法可以应用于不同类型透镜的双面抛光。


技术研发人员：郭江 王康乐 张鹏飞 潘博
受保护的技术使用者：大连理工大学宁波研究院
技术研发日：2021.06.08
技术公布日：2021/10/8