一种光学自由曲面的抛光装置制造方法及图纸

一种光学自由曲面的抛光装置属于光学制造领域，该振动抛光装置包括振动抛光头、控制系统、PC机、五轴数控平台、抛光压力控制机构。控制系统、PC机分别位于可移动工作台上下方，控制系统中的驱动器与振动抛光头连接，数控系统与五轴数控平台通信，控制器与抛光压力控制机构连接；PC机与控制系统连接，对抛光参数设定后传至控制系统，控制整个抛光装置；抛光压力控制机构中的微位移驱动器件与抛光头连接。本实用新型专利技术采用振动辅助抛光方式，针对连续表面如轴对称和离轴非球面，可以同时实现对抛光头振动方式、抛光轨迹以及抛光压力的实时精确控制，能够达到亚微米级面形精度和亚纳米级表面粗糙度，抛光装置具有系统集成、体积小，移动方便等优点。

Polishing device for optical free-form surface

The polishing device of an optical free-form surface belongs to the field of optical manufacturing. The vibration polishing device includes a vibration polishing head, a control system, a PC, a five-axis numerical control platform and a polishing pressure control mechanism. The control system and PC are located at the top and bottom of the movable worktable respectively. The driver in the control system is connected with the vibration polishing head, the NC system communicates with the five-axis NC platform, and the controller is connected with the polishing pressure control mechanism. The PC is connected with the control system, and the polishing parameters are set and then transmitted to the control system to control the whole polishing assembly. The micro displacement actuator in the polishing pressure control mechanism is connected with the polishing head. The utility model adopts a vibration-assisted polishing method, aiming at continuous surfaces such as axisymmetric and off-axis aspheric surfaces, can simultaneously realize real-time and accurate control of the vibration mode, polishing trajectory and polishing pressure of the polishing head, and can achieve sub-micron surface accuracy and sub-nanometer surface roughness. The polishing device has system integration. It is small in size and easy to move.

【技术实现步骤摘要】
一种光学自由曲面的抛光装置
本技术属于光学制造领域，涉及一种光学自由曲面的抛光装置。
技术介绍
光学自由曲面是一类特殊的自由曲面，由于其全新的光学设计理念，能最大限度地改善光学系统性能，如校正像差、改善像质、扩大视场等，同时可以优化光学系统，如减轻重量，缩小体积，降低成本等，是新一代光学系统的核心关键器件(FangFZ,ZhangXD,WeckenmannA,ZhangGX,EvansC.Manufacturingandmeasurementoffreeformoptics.CIRPAnnals2013；62:823-846.)。对于光学自由曲面的制造一种办法是直接加工，一种办法是通过模具进行复制。通过模具进行复制的办法可以获得更高的效率以及产品稳定性，从而有效的满足实际需要。成型所用模具需要满足在高温下具有优良的热强度、热稳定及热疲劳等性能，一般由具有高强度，高硬度，高脆性的硬质合金制成，例如碳化钨(WC)，碳化硅(SiC)或者化学镀镍磷合金(NiP)等。由于光学自由曲面需要具有微米甚至亚微米级的加工精度和纳米甚至亚纳米级的表面粗糙度，为了获得高质量的表面，一般是采用超精密机床对模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学自由曲面的抛光装置，其特征在于，所述的抛光装置包括振动抛光头(1)、微小光学自由曲面(3)、可移动工作台(4)、控制系统(5)、PC机(6)、五轴数控平台(7)、抛光压力控制机构(8)；所述的控制系统(5)位于可移动工作台(4)上方，包括驱动器、数控系统、控制器；驱动器与振动抛光头(1)连接，用于对振动抛光头施加振动信号；数控系统与五轴数控平台(7)连接进行通信，用于驱动五轴数控平台(7)；控制器与抛光压力控制机构(8)连接，用于实现对抛光压力控制机构(8)的闭环控制；所述的PC机(6)位于可移动工作台(4)上方，与控制系统(5)连接，PC机(6)对抛光参数进行设定后传送给控制系统...

【技术特征摘要】
1.一种光学自由曲面的抛光装置，其特征在于，所述的抛光装置包括振动抛光头(1)、微小光学自由曲面(3)、可移动工作台(4)、控制系统(5)、PC机(6)、五轴数控平台(7)、抛光压力控制机构(8)；所述的控制系统(5)位于可移动工作台(4)上方，包括驱动器、数控系统、控制器；驱动器与振动抛光头(1)连接，用于对振动抛光头施加振动信号；数控系统与五轴数控平台(7)连接进行通信，用于驱动五轴数控平台(7)；控制器与抛光压力控制机构(8)连接，用于实现对抛光压力控制机构(8)的闭环控制；所述的PC机(6)位于可移动工作台(4)上方，与控制系统(5)连接，PC机(6)对抛光参数进行设定后传送给控制系统(5)，进而驱动控制整个抛光装置；所述的五轴数控平台(7)能够满足任意自由曲面抛光的需要，位于可移动工作台(4)上方，包括X轴、Y轴、Z轴、B轴和C轴；所述的抛光压力控制机构(8)中的微位移驱动器件与振动抛光头(1)连接，振动抛光头(1)垂直设置，并与微小光学自由曲面(3)接触，微位移驱动器件通过对竖直方向振动抛光头(1)位置的微米级改变来实现对抛光压力的微小调整；抛光压力控制机构(8)通过其内部的微位移驱动器件与力传感器的结合，以及闭环反馈控制实现对抛光压力的精确控制。2.根据权利要求1所述的一种光学自由曲面的抛光装...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭江，康仁科，郭东明，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：新型
国别省市：辽宁,21