一种长条反射镜的高精密加工方法技术

本发明专利技术提供一种长条反射镜的高精密加工方法，包括取毛胚，DMG超声波铣磨机床铣磨毛坯基准面，铣磨减重定位孔，利用手工抛光结合QED磁流变抛光，编程待抛光光学面；测量光学面面型数据，结合图纸要求，进行面型修正；本发明专利技术的长条反射镜的加工方法，提高了长条反射镜的加工效率和加工精度，可加工高精度的长条反射镜，有效地降低了加工难度和检测难度，避免了废品的产生，降低了加工废品率，工艺简单，操作方便，具有良好的应用前景。

A high precision machining method for a long strip mirror

The invention provides a method for processing high precision rectangular mirror, including blank, DMG ultrasonic milling machine milling blank datum, milling weight positioning holes, the use of manual polishing with QED programming for magnetorheological finishing, polishing of optical surface; measurement of optical surface data, combined with the requirements of the drawings, for surface modification rectangular mirror; processing method of the present invention, improve the machining efficiency and machining precision rectangular mirror, rectangular mirror can be processed with high accuracy, effectively reduces the processing difficulty and difficult to detect, avoid waste, reduce processing scrap, simple process, convenient operation, and has good application prospect the.

【技术实现步骤摘要】
一种长条反射镜的高精密加工方法
本专利技术涉及反射镜的加工方法，具体涉及一种长条反射镜的高精密加工方法。
技术介绍
高精密超光滑表面制造需要通过计算机数控抛光技术来实现，而本文介绍的是一种精密的磁流变抛光机床。QED磁流变抛光液输送系统是一个封闭再循环系统，使磁流变抛光液一直很好地混合，并不断监视和控制它的许多属性，如抛光液流量。驻留在抛光液的输送泵和抛光液输送系统的导管。抛光液输泵是通过导管的一个电磁流量阀，再通过流量仪表。从此处的抛光液被输送到一个球形的轮毂，在约1–3米/秒旋转。轮毂支持其外表面周围的带状抛光液。刮板去除轮毂的抛光液。返回泵的抛光液通过泵再流通和使用回收。这个封闭再循环系统保持良好的抛光液混合，并保持连续使用的抛光液的寿命。电磁铁是该系统的一个不可分割的一部分。它们位于抛光轮正上方。磁铁放置在强大的本地磁场梯度底部的磨轮上。当磁流变流体通过该区域，固化(以毫秒为单位)，然后返回到其原始状态，再次以毫秒为单位离开该区域。轮的底部的区域的磁化流体抛光时。光学表面被放置在将色带挤压到其原始厚度的一小部分，从而在一个边的光学表面显着的剪切应力和随后的抛光压力等流体。MRF(磁流变)加工方法MRF(磁流变)过程中需要输入两个功能：一个是去除率和分配(抛光工具)工序的描述，以及另一个描述初始表面误差。计算机的驱动软件算法执行两个函数的预测，并产生该工具可以修复错误的预测，以及一组数控机床的指示。设备定位在流体中的一部分，以保持恒定的间隙为任意形状的表面。确定不同去除时间是通过部分磁流变液中流体的停留时间的一个函数。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种长条反射镜的加工方法，解决现有长条反射镜的加工精度比较低的问题。利用超声波铣磨机床和磁流变抛光机床来加工长条反射镜，两种加工技术相辅相成，最终能加工光学面型达到纳米层级的精度。为了实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种长条反射镜的高精密加工方法，包括下列步骤：步骤一、超声波铣磨机床铣磨成型取长方形柱体毛坯，进行超声波铣磨，取铣磨后的工件，测量加工光学面面型数据；步骤二、手工抛光光学面完全去除光学面表面的损伤层，并手工修正面型至PV<5μm；步骤三、磁流变抛光机床抛光光学面把步骤一中测量的加工光学面面型数据导入磁流变抛光机床，磁流变抛光机床根据步骤一中测量的加工光学面面型数据继续抛光光学面直至符合设定要求。进一步的，步骤一中超声波铣磨机床铣磨成型的具体步骤如下：1)取长方形柱体毛坯，对与待加工面相邻的一长边侧面进行铣磨减重槽；2)加热使蜡熔化，将毛坯上与待加工面相对的一面涂蜡后，将待加工面朝上，毛坯基准面靠紧工装的限位结构，将毛坯粘接在工装上，待蜡冷却后，形成带毛坯工装；3)将带毛坯工装装置于DMG铣磨设备工件轴上，将千分表固定于铣磨设备Z轴上，定位毛坯基准面，控制平行度为0.005以内，夹紧；4)铣磨待加工面，铣磨时工件轴在零位保持不动；5)取铣磨后的工件，测量加工光学面面型数据。进一步的，步骤二中手工抛光光学面采用以铝合金做基体，上面粘接沥青的抛光头。进一步的，步骤二中手工抛光光学面采用的抛光头有如下四中运动方式：第一种：抛光头平行于长条镜，摆动方向也与长条镜平行；第二种：抛光头与长条镜有一定角度，摆动方向与长条镜平行；第三种：抛光头平行于长条镜，摆动方向与长条镜有一定角度；第四种：抛光头平行于长条镜，抛光头沿顺时针或逆时针方向转动；当检测结果显示毛坯光学面塌边时，就用第一种运动方式；检测结果显示毛坯光学面翘边时，就用除第一种以外的运动方式。进一步的，步骤二中手工抛光光学面手工修正面型有两种方式：第一种在抛光整个面的基础上，只在高点增加抛光时间；第二种只抛光高点，面型低的地方完全不抛光。进一步的，步骤三中QED抛光光学面的具体步骤如下：(1)准备4个金属靠块和4套螺丝在磁流变抛光机床Q轴圆桌上固定；(2)放置长条镜在金属靠块中间，并用橡胶软垫隔离保护，拧紧四边螺丝；(3)工件定位；(4)计算程序：把步骤一中测量得出的加工光学面面型数据导入QED机床，对其长度和宽度方向进行修整，使数据显示的长度和宽度在N和M范围内，计算出可加工的RMS均方根差值，然后solve执行计算，计算得出结果，显示这次加工能使光学面面型达到0.1波长，使得机器加工时X轴和Y轴的加速度为2500mm/sec2，X轴和Y轴的进给速度为100mm/sec；(5)抛光：执行刚刚计算好的程序,机器自动开始加工，直至程序结束；(6)采用立式干涉仪测量S1面,取干涉仪自带镜片左右两侧各6个子孔径，拼成左右两子孔径以后，再拼接为一个总和,得出长度N宽度M范围内的面型数据。本专利技术的有益效果是：一种长条反射镜的高精密加工方法，包括取毛胚，DMG超声波铣磨机床铣磨毛坯基准面，铣磨减重定位孔，利用手工抛光结合QED磁流变抛光，编程待抛光光学面；测量光学面面型数据，结合图纸要求，进行面型修正。本专利技术的长条反射镜的加工方法，提高了长条反射镜的加工效率和加工精度，可加工高精度的长条反射镜，有效地降低了加工难度和检测难度，避免了废品的产生，降低了加工废品率，工艺简单，操作方便，具有良好的应用前景。附图说明图1为抛光头第一种运动方式；图2为抛光头第二种运动方式；图3为抛光头第三种运动方式；图4为抛光头第四种运动方式；图5为抛光头的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的说明。一种长条反射镜的加工方法，包括下列步骤：一.DMG铣磨成型1)取长方形柱体毛坯，对与待加工面相邻的一长边侧面进行铣磨图纸要求的减重槽长13mm，宽6mm，深10mm；2)加热使蜡熔化，将毛坯上与待加工面相对的一面涂蜡后，将待加工面朝上，毛坯基准面靠紧工装的限位结构，将毛坯粘接在工装上，待蜡冷却后，形成带毛坯工装；3)将带毛坯工装装置于DMG铣磨设备工件轴上，将千分表固定于铣磨设备Z轴上，定位毛坯基准面，控制平行度为0.005以内，夹紧；4)编程铣磨待加工面，铣磨时工件轴在零位保持不动；5)取编程铣磨后的工件，测量加工光学面面型数据；二.手工抛光和QED抛光相结合抛光光学面1)手工抛光1.手工抛光的目的：完全去除光学面表面的损伤层，并且尽量使塌边效应最小，不均匀去除量最小，倒角处有一定的抛光效果。2.如图5所示，抛光头2尺寸及材质：抛光长条镜用的是铝合金做基体，上面粘接沥青的抛光头，其中沥青为环球牌73#。抛光上的铝合金基体，尺寸为200×30×45(mm)。覆盖在上面的沥青头，厚度约3mm，尺寸为200×30(mm)。3.第一种运动方式，如图1所示抛光头2平行于长条镜1，摆动方向也与长条镜平行。经实际验证，用此抛光方式抛光，长条镜在短方向多呈凹形，即边缘易翘边。4.第二种运动方式，如图2所示抛光头2与长条镜1有一定角度，摆动方向与长条镜平行。经实际验证，此抛光方式抛光，长条镜在短方向多塌边。5.第三种运动方式，如图3所示抛光头2平行于长条镜1，但摆动方向与长条镜有一定角度。经实际验证，用此抛光方式抛光，长条镜在短方向多塌边。6.第四种运动方式，如图4所示抛光头2平行于长条镜1，但抛光头沿顺时针或逆时针方向转动。经实际验证，用此抛光方式抛光，长条镜在短方向多塌边。此种抛光方式，长条镜会受到各个方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长条反射镜的高精密加工方法，其特征在于：包括下列步骤：步骤一、DMG铣磨成型取长方形柱体毛坯，进行超声波铣磨，取铣磨后的工件，测量加工光学面面型数据；步骤二、手工抛光光学面完全去除光学面表面的损伤层，并手工修正面型至PV<5μm；步骤三、QED抛光光学面把步骤一中测量的加工光学面面型数据导入磁流变抛光机床，磁流变抛光机床根据步骤一中测量的加工光学面面型数据继续抛光光学面直至符合设定要求。

【技术特征摘要】
1.一种长条反射镜的高精密加工方法，其特征在于：包括下列步骤：步骤一、DMG铣磨成型取长方形柱体毛坯，进行超声波铣磨，取铣磨后的工件，测量加工光学面面型数据；步骤二、手工抛光光学面完全去除光学面表面的损伤层，并手工修正面型至PV&lt;5μm；步骤三、QED抛光光学面把步骤一中测量的加工光学面面型数据导入磁流变抛光机床，磁流变抛光机床根据步骤一中测量的加工光学面面型数据继续抛光光学面直至符合设定要求。2.根据权利要求1所述的一种长条反射镜的高精密加工方法，其特征在于：步骤一中DMG铣磨成型的具体步骤如下：1)取长方形柱体毛坯，对与待加工面相邻的一长边侧面进行铣磨减重槽；2)加热使蜡熔化，将毛坯上与待加工面相对的一面涂蜡后，将待加工面朝上，毛坯基准面靠紧工装的限位结构，将毛坯粘接在工装上，待蜡冷却后，形成带毛坯工装；3)将带毛坯工装装置于DMG铣磨设备工件轴上，将千分表固定于铣磨设备Z轴上，定位毛坯基准面，控制平行度为0.005以内，夹紧；4)铣磨待加工面，铣磨时工件轴在零位保持不动；5)取铣磨后的工件，测量加工光学面面型数据。3.根据权利要求1所述的一种长条反射镜的高精密加工方法，其特征在于：步骤二中手工抛光光学面采用以铝合金做基体，上面粘接沥青的抛光头。4.根据权利要求1或3所述的一种长条反射镜的高精密加工方法，其特征在于：步骤二中手工抛光光学面采用的抛光头有如下四中运动方式：第一种：抛光头平行于长条镜，摆动方向也与长条镜平行；第二种：抛光头与长条镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩庆，
申请(专利权)人：上海现代先进超精密制造中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31