一种离轴抛物面反射镜的加工装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种离轴抛物面反射镜的加工装置及方法，其技术方案要点是：离轴抛物面反射镜的加工装置，包括模架、模仁、胚体、模芯和填充材料，所述模仁分别连接与胚体和模芯，所述胚体与模芯留有间隙，所述填充材料填充于间隙内，所述胚体与模芯在工作面地方的形状相反，所述填充材料完全贴合模芯的工作面并形成角锥反射镜的工作面，所述胚体的工作面上开有一个以便填充材料注入的浇口，所述浇口靠近工作面的地方开口较小，所述浇口远离工作面的地方开口较大。离轴抛物面反射镜的加工装置及方法大大提高了加工精度、成型精度，生产效率高，成本降低。成本降低。成本降低。

【技术实现步骤摘要】
一种离轴抛物面反射镜的加工装置及方法


[0001]本专利技术涉及光学及光学加工领域，特别涉及一种离轴抛物面反射镜的加工装置及方法。

技术介绍

[0002]离轴抛物面反射镜是将平面波变换为球面波、将球面波变换为平面波的镜，是在需要高分辨率的分光器、天体观测光学装置中不可缺少的非球面镜。球面镜在离轴的一般使用条件下，存在球面像差、非点像差，是造成分光器分辨率低下的重要原因。离轴抛物面镜在原理上可将这些像差完全消除，在焦点距离短的小型分光器中，也可实现高分辨率。离轴抛物面反射镜是表面反射镜，其反射表面是母抛物面中截取的一部分。利用离轴抛物面反射镜可以聚焦平行光束或准直点光源，其离轴设计可以使焦点从光路中分离出来。与透镜相比，使用离轴抛物面反射镜不会产生球差、色差，且不会引入相位延迟和吸收损耗，非常适用于飞秒脉冲激光器。
[0003]传统的离轴抛物面反射镜需要使用单点金刚石车床车削加工，加工成本高、效率低。随着注塑成型工艺的提高，在一些要求较低的场合，也可以采用注射成型工艺，直接使用注塑机生产。然而直接注射成型时收缩率太高，使得最终成型精度较差，无法应用在精密测量及科研领域。
[0004]针对于这种情况，中国专利文献CN201510192367.2提供了“一种离轴抛物面多镜系统集成加工方法”，为：根据离轴抛物面多镜系统的结构设计，加工每个离轴抛物面镜毛坯；根据结构设计中的各个离轴抛物面镜之间的位置关系制作夹具，各个离轴抛物面镜位于夹具内侧并在利用夹具夹持后的位置关系与结构设计中的位置关系一致；保证金刚石刀具旋转半径小于相邻的离轴抛物面镜之间的最小距离的一半；将各个离轴抛物面镜毛坯固定在夹具上，并固定于加工机床上；对每个离轴抛物面镜进行切削加工。本专利技术的加工方法，一次性加工多个离轴抛物面镜，从而避免后期光学镜面繁琐的装配过程，降低光学器件的装配难度。
[0005]中国专利文献CN201711371651.1提供了“一种离轴量可调的多个抛物面反射镜同时加工夹具”，涉及一种离轴量可调的多个抛物面反射镜同时加工夹具：传动组件通过轴承安装在夹具壳体内，滚珠丝杠有8个且呈圆周阵列分布，每个滚珠丝杠均与小锥齿轮连接，每个滚珠丝杠上均连接有滚珠螺母，夹具壳体上固定安装有盘盖，传动组件中的内齿圈固定连接在盘盖下侧，微调旋钮安装在行星架上端，8个夹具滑块组件呈圆周阵列固定连接在盘盖相应的导轨滑块上并与其下侧的滚珠螺母相连接，夹具滑块组件上设有V形块、锁紧装置、夹具滑块固定槽等，可对工件进行定位夹紧。
[0006]以上两个专利文献都可以大大提高离轴抛物面镜的生产效率，然而依然需要采用单点金刚石车床进行车削。由于单点金刚石车床本身的价格非常昂贵，而且每次盘生产的数量很有限，因此离轴抛物面镜的生产成本依然比较高。

技术实现思路

[0007]针对
技术介绍
中提到的问题，本专利技术的目的是提供一种离轴抛物面反射镜的加工装置及方法，以解决
技术介绍
中提到的问题。
[0008]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0009]一种离轴抛物面反射镜的加工装置，包括模架、模仁、胚体、模芯和填充材料，所述模仁分别连接与胚体和模芯，所述胚体与模芯留有间隙，所述填充材料填充于间隙内，所述胚体与模芯在工作面地方的形状相反，所述填充材料完全贴合模芯的工作面并形成角锥反射镜的工作面，所述胚体的工作面上开有一个以便填充材料注入的浇口，所述浇口靠近工作面的地方开口较小，所述浇口远离工作面的地方开口较大。
[0010]本专利技术还公开了一种离轴抛物面反射镜的加工方法，包括以下步骤：
[0011]S1、选择金属材料作为胚体材料，对金属胚体进行精雕铣加工，使得金属胚体的工作面与最终成品的工作面有一定的偏移；
[0012]S2、对金属胚体做出流道浇口，浇口设置在角锥反射镜对应的工作面上，浇口靠近工作面的地方开口较小，浇口远离工作面的地方开口较大；
[0013]S3、选择模具钢作为模具中的模芯材料，将胚体与模芯均置于模仁中；
[0014]S4、采用塑料作为填充材料，采用注塑机进行注射成型，成品由金属胚体及填充材料组成；
[0015]S5、最后对反射面进行镀光学膜处理。
[0016]较佳的，所述S2中浇口的数目为1个。
[0017]较佳的，所述S1中选择金属材料钨作为胚体材料。
[0018]较佳的，所述S1中胚体的工作面与模芯的工作面之间的间隙为1
‑
2mm。
[0019]较佳的，所述S5中镀光学膜时，先采用蒸发镀膜机进行镀膜，之后关闭镀膜机并抽真空，然后向镀膜机内注入用于产生离子的气体，并加温加压。
[0020]较佳的，所述S4中的塑料为聚四氟乙烯。
[0021]综上，本专利技术主要具有以下有益效果：
[0022]1、利用了硬度较高、热膨胀系数小的金属材料作为胚体材料，使得成品离轴抛物面反射镜的收缩率大大减小，大大提高了加工精度；
[0023]2、胚体的反射面与最终成品的反射面有一定小距离的偏移，使得填充材料的收缩率影响较小，提高成品的成型精度；
[0024]3、采用注射成型的方式使塑料填充到胚体材料，生产效率高，成本降低；
[0025]4、采用注射成型的方式使塑料填充到胚体材料，胚体材料无需要非常高的精度，成本降低。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的结构剖视图。
[0027]附图标记：1、胚体；2、浇口；3、间隙；4、模芯；5、工作面。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]实施例
[0030]参考图1，一种离轴抛物面反射镜的加工装置，包括模架、模仁、胚体1、模芯4和填充材料，所述模仁分别连接与胚体1和模芯4，所述胚体1与模芯4留有间隙3，所述填充材料填充于间隙3内，所述胚体1与模芯4在工作面5地方的形状相反，所述填充材料完全贴合模芯4的工作面5并形成角锥反射镜的工作面5，所述胚体1的工作面5上开有一个以便填充材料注入的浇口2，所述浇口2靠近工作面5的地方开口较小，所述浇口2远离工作面5的地方开口较大。
[0031]本实施例还公开了一种离轴抛物面反射镜的加工方法，包括以下步骤：
[0032]S1、选择金属材料作为胚体1材料，对金属胚体1进行精雕铣加工，使得金属胚体1的工作面5与最终成品的工作面5有一定的偏移；
[0033]S2、对金属胚体1做出流道浇口2，浇口2设置在角锥反射镜对应的工作面5上，浇口2靠近工作面5的地方开口较小，浇口2远离工作面5的地方开口较大；
[0034]S3、选择模具钢作为模具中的模芯4材料，将胚体1与模芯4均置于模仁中；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离轴抛物面反射镜的加工装置，其特征在于：包括模架、模仁、胚体、模芯和填充材料，所述模仁分别连接与胚体和模芯，所述胚体与模芯留有间隙，所述填充材料填充于间隙内，所述胚体与模芯在工作面地方的形状相反，所述填充材料完全贴合模芯的工作面并形成角锥反射镜的工作面，所述胚体的工作面上开有一个以便填充材料注入的浇口，所述浇口靠近工作面的地方开口较小，所述浇口远离工作面的地方开口较大。2.一种离轴抛物面反射镜的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、选择金属材料作为胚体材料，对金属胚体进行精雕铣加工，使得金属胚体的工作面与最终成品的工作面有一定的偏移；S2、对金属胚体做出流道浇口，浇口设置在角锥反射镜对应的工作面上，浇口靠近工作面的地方开口较小，浇口远离工作面的地方开口较大；S3、选择模具钢作为模具中的模芯材料，将胚体与模芯均置于模仁中；S4、采用塑料作为...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝景恒，
申请(专利权)人：常州工学院，
类型：发明
国别省市：