The balloon-like grinding head used for polishing ultra-large deviation aspheric surface relates to the technical field of optical cold processing, and solves the problem that the polishing grinding head does not match the surface of the workpiece with ultra-large deviation aspheric surface of millimeter magnitude in the prior art. The polishing die is glued to the surface of the polishing balloon, and is sealed in a closed structure composed of the polishing balloon cap, the balloon skeleton and the height adjusting plate. The air bag cap is connected with the trapezoidal depression on the outer wall of the air bag skeleton through a circle of trapezoidal protrusions on the inner wall; the height adjusting plate adjusts the height through a top screw; the grinding head base and the air bag skeleton are tightly connected by an external thread; and the grinding head base and the connecting flange are tightly connected by a fastening bolt. Through the elastic deformation of special elastic material, the aspheric surface can be automatically matched with the non-spherical surface to improve the machining accuracy and realize the high precision machining of aspheric surface.
【技术实现步骤摘要】
用于抛光超大偏离度非球面的类气囊磨头
本专利技术涉及非球面先进光学制造
,具体涉及一种用于抛光超大偏离度非球面的类气囊磨头。
技术介绍
非球面抛光是先进光学制造
的难点,特别体现在如何有效去除非球面表面中频误差。在抛光过程中,通常将抛光模与工件表面贴合,同时做高速相对运动,产生切向力,使玻璃表面的微小突起被切削;由于非球面方程各点的曲率半径不同,普通的抛光磨头很难与非球面表面实现完美匹配,因此,无法获得高精度的非球面光学元件。目前普遍采用的计算机控制表面成型技术,由于主要采用小磨头抛光,抛光磨头接触区域较小且路径轨迹固定,因此,无法有效去除中频误差。非球面光学元件的定义为:通常是一条二次曲线或高次曲线,绕曲线的对称轴旋转所形成的回转曲面。其非球面多项式方程表述为:其中,R表示顶点曲率半径,k表示二次系数,Z(y)表示矢高大小,变量y表示口径大小。非球面光学元件加工的难点在于非球面方程表面各点曲率半径各不相同,因此普通的抛光方法如传统沥青抛光,抛光盘与工件大小基本相同,无法与非球面表面形状匹配,导致面形不可控,同时无法有效去除中频误差。如图1所示,表征非球面方程特征曲线。其中左图蓝线表示非球面方程曲线,绿线表示最佳拟合球曲线;右图表示偏离量大小与口径的关系,即在距离非球面中心大约100mm半径处,非球面偏离量最大,约1.2mm。这表示在此处进行非球面加工过程中,磨头匹配程度最差。因此,需要解决此问题,尽量提高磨头匹配程度。申请号为201110452719.5的中国专利公开了一项名为“一种间隙自适应抛光磨头”的技术方案;该方案包括连接件、多个调整螺 ...
【技术保护点】
1.用于抛光超大偏离度非球面的类气囊磨头,包括连接法兰(9)、高度调节板(5)、磨头底座(6)、气囊骨架(4)、弹性材料(3)、抛光气囊帽(2)和抛光模(1),其特征是;所述抛光模(1)胶粘于抛光气囊帽(2)表面;所述抛光气囊帽(2)、气囊骨架(4)和高度调节板(5)组成的密闭结构,弹性材料(3)密封于密闭结构中;所述抛光气囊帽(2)通过内壁上的一圈梯形凸起与气囊骨架(4)外壁上的梯形凹陷紧固连接;气囊骨架(4)与所述磨头底座(6)通过外螺纹实现紧固连接;所述磨头底座(6)与连接法兰(9)通过紧固螺栓(7)紧固连接;所述磨头底座(6)表面均布有螺纹通孔,顶丝(8)通过螺纹通孔调节高度调节板(5)的高度,通过密闭结构中的弹性材料(3)使抛光气囊帽(2)处于撑起状态;所述抛光气囊帽(2)、气囊骨架(4)和高度调节板(5)组成的密闭结构内的弹性材料(3)与气囊帽表面产生的弹性变化相一致,实现抛光过程中抛光气囊帽(2)与非球面元件表面形状的匹配;所述抛光气囊帽(2)材料为橡胶,所述高度调节板(5)的形状为圆柱形或上表面具有特定的曲率半径,该曲率半径与抛光气囊帽(2)曲率半径一致;所述高度调节板 ...
【技术特征摘要】
1.用于抛光超大偏离度非球面的类气囊磨头,包括连接法兰(9)、高度调节板(5)、磨头底座(6)、气囊骨架(4)、弹性材料(3)、抛光气囊帽(2)和抛光模(1),其特征是;所述抛光模(1)胶粘于抛光气囊帽(2)表面;所述抛光气囊帽(2)、气囊骨架(4)和高度调节板(5)组成的密闭结构,弹性材料(3)密封于密闭结构中;所述抛光气囊帽(2)通过内壁上的一圈梯形凸起与气囊骨架(4)外壁上的梯形凹陷紧固连接;气囊骨架(4)与所述磨头底座(6)通过外螺纹实现紧固连接;所述磨头底座(6)与连接法兰(9)通过紧固螺栓(7)紧固连接;所述磨头底座(6)表面均布有螺纹通孔,顶丝(8)通过螺纹通孔调节高度调节板(5)的高度,通过密闭结构中的弹性材料(3)使抛光气囊帽(2)处于撑起状态;所述抛光气囊帽(2)、气囊骨架(4)和高度调节板(5)组成的密闭结构内的弹性材料(3)与气囊帽表面产生的弹性变化相一致,实现抛光过程中抛光气囊帽(2)与非球面元件表面形状的匹配;所述抛光气囊帽(2)材料为橡胶,所述高度调节板(5)的形状为圆柱形或上表面具有特定的曲率半径,该曲率半径与抛光气囊帽(2)曲率半径一致;所述高度调节板(5)的外径与气囊骨架(4)的内壁形成无缝...
【专利技术属性】
技术研发人员:张健,徐乐,马占龙,代雷,隋永新,杨怀江,
申请(专利权)人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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