一种钛合金镀镍反射镜及其低应力抛光方法与流程

1.本发明属于光学零件制造技术领域，具体涉及一种钛合金镀镍反射镜及其低应力抛光方法。


背景技术：

2.随着航空技术的发展，侦查预警探测装备对光学系统性能、体积、轻量化等提出了越来越高的要求，钛合金镀镍反射镜在光学系统中具有反射、会聚光路、收特定波段光线的作用，其安装面位于下方，常规抛光夹具容易损伤钛合金镀镍反射镜的边缘、或由于安装面为非平面结构照成装夹不稳定。
3.由于钛合金镀镍反射镜为非圆形结构，使用传统上抛光方式在进行抛光时，由于外缘处的不规则，容易造成零件表面划伤及下盘后的变形、以及局部无法被精磨到，从而光洁度较低，最高能达到6级，面型精度能够达到8道圈。对于航空技术对于精度具有严格的要求和标准，反射镜的光洁度和面型精度直接会影响到所用设备的精确性。


技术实现要素：

4.要解决的技术问题：
5.为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种钛合金镀镍反射镜及其低应力抛光方法。采用钛合金配盘和玻璃配盘分别对钛合金镀镍反射镜进行两次精磨，能够改善零件表面疵病和变形问题的抛光方法，用于提高零件的成品率，缩短加工周期。
6.本发明的技术方案是：一种钛合金镀镍反射镜，其特征在于：所述反射镜的正面是作为工作面的球面，背面设置有阶梯状结构，周向外缘是由圆形切去四周形成的偏心矩形形状。
7.本发明的进一步技术方案是：所述反射镜外缘所在最大外圆直径为；反射镜曲率半径r1361.8mm。
8.一种钛合金镀镍反射镜低应力抛光方法，其特征在于具体步骤如下：
9.步骤一：对机加成形的钛合金反射镜镜坯进行精磨；
10.步骤二：对步骤一中精磨后的钛合金反射镜镜坯进行镀镍，镀镍后的钛合金镀镍反射镜镜坯进行精磨；
11.步骤三：对精磨后的钛合金镀镍反射镜镜坯进行抛光。
12.本发明的进一步技术方案是：所述步骤一具体操作为：将钛合金反射镜镜坯和钛合金配盘用火漆固定于专用粘胶模上；使用和钛合金反射镜镜坯曲率半径一致的精磨模配合碳化硼磨料进行磨削；在此过程中需测量球面曲率，使曲率半径磨削误差控制在
±
10mm；待钛合金反射镜镜坯表面车刀纹去除后，分别使用#280和#302金刚砂对球面进行光顺。
13.本发明的进一步技术方案是：所述钛合金配盘包括两部分，分别与钛合金镀镍反射镜相对两侧切去的部分结构、尺寸一致；两部分的外缘处与钛合金镀镍反射镜的最大外圆在同一圆周上，球面曲率半径也与钛合金镀镍反射镜相同；安装时，固定于钛合金镀镍反
射镜的相对两侧，将其压紧固定。
14.本发明的进一步技术方案是：所述粘胶模的正面平面上设置有与钛合金镀镍反射镜背面一致的阶梯状结构，用于配合安装钛合金反射镜；粘胶模正面中心设置有定心圆柱，能够与钛合金反射镜背面圆心圆孔配合，便于零件定心。
15.本发明的进一步技术方案是：所述步骤二具体操作为：将镀镍后的钛合金镀镍反射镜和玻璃配盘用火漆固定于专用粘胶模上；使用和镀镍后的钛合金镀镍反射镜曲率半径一致的精磨模配合#280和#302金刚砂对球面进行精磨；精磨过程中随时测量，使曲率半径精磨误差控制在
±
5mm。
16.本发明的进一步技术方案是：所述玻璃配盘包括两部分，分别与钛合金镀镍反射镜相对两侧切去的部分结构、尺寸一致；两部分的外缘处与钛合金镀镍反射镜的最大外圆在同一圆周上，球面曲率半径也与钛合金镀镍反射镜相同；安装时，设置与钛合金镀镍反射镜的相对两侧，将其压紧固定。
17.本发明的进一步技术方案是：所述玻璃配盘材料为光学玻璃k9。
18.本发明的进一步技术方案是：步骤三具体操作为：将步骤二精磨后的钛合金镀镍反射镜清洗干净，使用2轴抛光机进行抛光，抛光粉采用氧化铝，抛光时使用样板观察球面，控制光圈5道以内。
19.有益效果
20.本发明的有益效果在于：
21.(1)本发明第一次精磨采用钛合金配盘，提高钛合金反射镜镜坯在精磨阶段的形状完整性，零件在转动时不会出现局部无法被精磨到的情况；因第一次精磨时磨削量较大，硬度要求较高，所以采用相同材质的配盘能够使磨削效率一致，有助于缩短此阶段的加工时间；
22.(2)本发明第二次精磨采用玻璃配盘，提高钛合金镀镍反射镜镜坯在精磨阶段的形状完整性，零件在转动时不会出现局部无法被精磨到的情况；因玻璃材质和镍层的磨削性质接近，因此不会干扰钛合金反射镜本身的抛光效果，有助于缩短此阶段的加工时间，形状的完整性有助于提高此阶段的表面质量；
23.(3)本发明采用专用粘胶模，在上盘时对零件的边缘薄弱悬空部位进行支撑，使零件前后受力均匀，减小局部应力，大大降低零件下盘后的变形程度。
24.(4)本发明采用钛合金配盘、采用玻璃配盘和专用粘胶模对钛合金反射镜镜坯进行精磨，能够得到光洁度4级，面型精度5道圈的钛合金镀镍反射镜；进而能够提高其所用设备的精度。
附图说明
25.图1.钛合金镀镍反射镜；
26.图2.钛合金配盘；
27.图3.玻璃配盘；
28.图4.粘胶模；
29.图5.精磨模；
30.图6.抛光模；
31.图7.上盘装配图；
32.附图标记说明：1.钛合金镀镍反射镜；2.配盘；3.粘胶模。
具体实施方式
33.下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
35.本发明的一种钛合金镀镍反射镜实施例：如图1所示，零件外圆最大直径，其特征在于四周切去对应部分，形成类似偏心矩形形状，背面有阶梯状结构，工作面为球面，曲率半径r1361.8mm。
36.如图2所示，所述钛合金配盘包括两部分，分别与钛合金镀镍反射镜相对两侧切去的部分结构、尺寸一致，球面曲率半径为r1361.8mm；两部分的外缘处与钛合金镀镍反射镜的最大外圆在同一圆周上，球面曲率半径也与钛合金镀镍反射镜相同；安装时，固定于钛合金镀镍反射镜的相对两侧，将其压紧固定。
37.如图3所示，所述玻璃配盘包括两部分，分别与钛合金镀镍反射镜相对两侧切去的部分结构、尺寸一致，球面曲率半径为r1361.8mm；两部分的外缘处与钛合金镀镍反射镜的最大外圆在同一圆周上，球面曲率半径也与钛合金镀镍反射镜相同；安装时，设置与钛合金镀镍反射镜的相对两侧，将其压紧固定。
38.如图4所示，所述粘胶模的正面平面上设置有与钛合金镀镍反射镜背面一致的阶梯状结构，用于配合安装钛合金反射镜；粘胶模正面中心设置有定心圆柱，能够与钛合金反射镜背面圆心圆孔配合，便于零件定心。
39.如图5-7所示，本发明的一种钛合金镀镍反射镜的抛光方法实施例：
40.步骤一：将机加钛合金反射镜镜坯和钛合金配盘使用加热板加热至可以使火漆融化的程度，在对应位置点上火漆点，专用粘胶模使用加热炉加热至可以使火漆融化的程度，将零件与钛合金配盘固定至专用粘胶模上，冷却后使用和零件曲率半径一致的精磨模配合碳化硼磨料进行磨削，在此过程中注意测量球面曲率，使曲率半径控制在r1361.8
±
10mm，待零件表面车刀纹去除后，分别使用#280和#302金刚砂对球面进行光顺；
41.步骤二：将上完成上步骤加工的零件进行镀镍，镀镍后将钛合金镀镍反射镜和玻璃配盘使用加热板加热至可以使火漆融化的程度，在对应位置点上火漆点，专用粘胶模使用加热炉加热至可以使火漆融化的程度，将零件与玻璃配盘固定至专用粘胶模上，如图7所示，使用和零件曲率半径一致的精磨模配合#280和#302金刚砂对球面进行精磨，精磨过程中随时测量，使曲率半径控制在r1361.8
±
5mm；
42.步骤三：将精磨后的钛合金镀镍反射镜使用清水清洗干净，使用2轴抛光机进行抛光，抛光粉采用氧化铝，抛光时使用样板观察球面，控制光圈5道以内。
43.抛光完成的零件表面涂抹保护漆，晾干后使用木槌轻轻敲击粘胶模，零件松动后
取下浸泡至汽油中，清洗干净火漆后浸泡至无水乙醇中，清洗干净保护漆，擦干净球面，晾干零件后使用玻璃纸包裹保存。
44.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。