【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光学加工领域，具体涉及一种镜片凸面台阶片的铣磨方法。
技术介绍
1、大部分红外光学镜片凸面台阶片的加工主要采用数控车床车削，数控车床车削的镜片材料一般为锗、硫化锌、硒化锌和硫系玻璃等较软材料，如果待加工工件为硅等硬质材料，数控车床车削加工成本就会急剧上升，效率低，所采用工艺效果差。具体为：
2、（1）数控车削通常采用金刚石车刀，每把成本价格为1000~2000元，车削一个硅凸面台阶片要损耗2~3把金刚石车刀，成本高。
3、（2）硅材质硬，车削速度慢，每加工一片硅凸面台阶片需要2~3小时，耗时长。
4、（3）针对如图3所示的毛坯镜片，目前有采用如图1所示的凸面台阶片铣磨工艺，该工艺采用砂轮绕回转轴旋转并保持竖直状态不动，以砂轮边缘点对凸面台阶片进行切割，毛坯镜片同时绕其旋转轴进行旋转，砂轮相对于毛坯镜片以螺旋形式从a点以顺时针走到e点，到e点的时候恰好切割出凸面和台阶面。该工艺存在以下问题：如图2所示，车间生产用的砂轮不可能一直保持着很好的圆弧角，所以在切削镜片的每一个螺旋时用到的都不是同一个砂轮边缘点，这样会导致加工后的凸面面型很差，而且会产生很明显的切割刀纹。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种成本低、效率高、效果好的镜片凸面台阶片铣磨方法。
2、为实现本专利技术目的，具体技术方案如下：
3、一种镜片凸面台阶片的铣磨方法，包括以下步骤：
4、（1）粗磨调试：
5、砂轮绕其回转轴旋转对镜片进行粗磨，粗磨起始点为镜片顶部，在粗磨起始点位置进行垂直切削；垂直切削完成后以螺旋形式从起始点进行切割形成平台；切割过程中，镜片圆心到砂轮切削点的连接线与砂轮回转中心的切割夹角为α；，r为成品镜片曲率，切割的通光口径d2为成品镜片通光口径d的94%~97%；
6、粗磨调试后，测量镜片的凸面最高点到台阶的距离，设置为凸面矢高sag，计算实际通光口径d3，，计算计划通光口径为d2+d-d3；
7、（2）如计划通光口径d2+d-d3=成品镜片通光口径d，则粗磨调试完成；如计划通光口径d2+d-d3≠成品镜片通光口径d，则重复步骤（1），至计划通光口径d2+d-d3=成品镜片通光口径d为止；
8、粗磨调试完成后，保存已调试好的粗磨程序，进行精磨调试；
9、（3）精磨调试：
10、保持切割夹角为α，砂轮绕其回转轴旋转对镜片进行精磨，精磨起始点为台阶处，先进行垂直切削；垂直切削完成后以螺旋形式从起始点至镜片顶部进行切割形成凸面台阶片；切割的通光口径d4为成品镜片通光口径d的97%~99%；
11、精磨调试后，测量凸面最高点到台阶的距离为凸面矢高sag，计算实际通光口径d5，，计算计划通光口径为d4+d-d5；
12、（4）如计划通光口径d4+d-d5=成品镜片通光口径d，则精磨调试完成；如计划通光口径d4+d-d5≠成品镜片通光口径d，则重复步骤（3），至计划通光口径d4+d-d5=成品镜片通光口径d为止；
13、精磨调试完成后，保存已调试好的精磨程序，进行正式加工；
14、（5）正式加工：
15、运行调试好的粗磨程序，开始加工；
16、粗磨程序完成后，运行调试好的精磨程序，输入镜片中心厚度等于成品中心厚度，开始加工，得成品镜片。
17、进一步地，步骤（1）中，选用青铜砂轮；
18、优选的，砂轮的粒度为200目~100目；
19、优选的，砂轮的底部平行度小于0.01mm；
20、优选的，砂轮的圆角半径小于0.5mm。
21、进一步地，步骤（1）中，螺旋距为0.01~0.03mm，螺旋线速度的选择需要保证切削镜片中心部位时镜片的转速要小于1000 rpm；
22、优选地，砂轮切削镜片中间部位的时候，镜片旋转速度最大，在镜片0~n1%的镜片半径范围内镜片转速下降到中间部位转速的60%~40%；在镜片n1%~n2%的镜片半径范围内镜片转速下降到40%~10%，10≤n1≤20，10≤n2≤100。
23、进一步地，步骤（1）中，切削时先抬高砂轮，试切第一刀，若第一刀未切削到毛坯镜片中心部位，则继续进行下刀，直到切削到毛坯镜片中心部位，之后测量镜片中心厚度，将机床的理论中心厚度与实际中心厚度进行修正匹配；
24、修正匹配具体为：将实际测量的镜片中心厚度与理论镜片中心厚度进行比较做差值，将这个差值补偿到机床的刀具尺寸中进行修正。
25、进一步地，步骤（1）中，起始点位置先进行垂直切削，以0.05~0.1mm/min的速度垂直向下进行切削。
26、进一步地，步骤（1）在粗磨调试前，先进行预粗磨调试：
27、砂轮绕其回转轴旋转对镜片进行粗磨，粗磨起始点为镜片顶部，在粗磨起始点位置进行垂直切削；垂直切削完成后以螺旋形式从起始点进行切割形成平台；切割过程中，镜片圆心到砂轮切削点的连接线与砂轮回转中心的切割夹角为α；，r为成品镜片曲率，切割的通光口径d1为成品镜片通光口径d的40%~60%。
28、进一步地，步骤（3）中，选用青铜砂轮。
29、优选的，砂轮的粒度为800目~400目。
30、优选的，砂轮的底部平行度小于0.01mm。
31、优选的，砂轮的圆角半径小于0.5mm。
32、进一步地，步骤（3）中，精磨调试时，在精磨起始点先垂直向下走完安全距离，然后采取先向左或向右以0.03~0.05mm/min进行切削，再向下以0.03~0.05mm/min进行切削平台，平台切削完成后以螺旋形式切割至镜片顶部 ，加工出整个凸面台阶片。
33、进一步地，步骤（3）中，螺旋距采用0.04~0.06mm。
34、进一步地，步骤（3）中，精磨后镜片表面粗糙度小于等于0.5μm。
35、进一步地，步骤（2）中，粗磨调试后镜片中心厚度控制到比成品镜片中心厚度大0.1~0.15mm。
36、进一步地，步骤（4）中，精磨调试后中心厚度控制到比成品中心厚度大0.05~0.1mm。
37、进一步地，步骤（5）中，运行调试好的粗磨程序，输入的镜片中心厚度比成品中心厚度大0.05~0.1mm。
38、相对现有技术，本专利技术的有益效果在于：
39、本专利技术的镜片凸面台阶片铣磨方法操作简单，适用于非球面和球面、硅等硬质材料的台阶片的加工，加工效率高、成本低、精度高。
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1.一种镜片凸面台阶片的铣磨方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的镜片凸面台阶片的铣磨方法，其特征在于，步骤（1）中，所述砂轮为青铜砂轮；
3.如权利要求1所述的镜片凸面台阶片的铣磨方法，其特征在于，步骤（1）中，螺旋距为0.01~0.03mm，螺旋线速度的选择需要保证切削镜片中心部位时镜片的转速要小于1000rpm；
4.如权利要求1所述的镜片凸面台阶片的铣磨方法，其特征在于，步骤（1）中，切削时先抬高砂轮，试切第一刀，若第一刀未切削到毛坯镜片中心部位，则继续进行下刀，直到切削到毛坯镜片中心部位，之后测量镜片中心厚度，将机床的理论中心厚度与实际中心厚度进行修正匹配；
5.如权利要求1所述的镜片凸面台阶片的铣磨方法，其特征在于，步骤（1）中，起始点位置先进行垂直切削，以0.05~0.1mm/min的速度垂直向下进行切削。
6.如权利要求1~5任一项所述的镜片凸面台阶片的铣磨方法，其特征在于，步骤（1）在粗磨调试前，先进行预粗磨调试：
7.如权利要求1所述的镜片凸面台阶片的铣磨方法，其特征在于
8.如权利要求1所述的镜片凸面台阶片的铣磨方法，其特征在于，步骤（3）中，精磨调试时，在精磨起始点先垂直向下走完安全距离，然后采取先向左或向右以0.03~0.05mm/min进行切削，再向下以0.03~0.05mm/min进行切削平台，平台切削完成后以螺旋形式切割至镜片顶部，加工出整个凸面台阶片。
9.如权利要求1所述的镜片凸面台阶片的铣磨方法，其特征在于，步骤（3）中，螺旋距为0.04~0.06mm；精磨后镜片表面粗糙度小于等于0.5μm。
10.如权利要求1所述的镜片凸面台阶片的铣磨方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种镜片凸面台阶片的铣磨方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的镜片凸面台阶片的铣磨方法，其特征在于，步骤（1）中，所述砂轮为青铜砂轮；
3.如权利要求1所述的镜片凸面台阶片的铣磨方法，其特征在于，步骤（1）中，螺旋距为0.01~0.03mm，螺旋线速度的选择需要保证切削镜片中心部位时镜片的转速要小于1000rpm；
4.如权利要求1所述的镜片凸面台阶片的铣磨方法，其特征在于，步骤（1）中，切削时先抬高砂轮，试切第一刀，若第一刀未切削到毛坯镜片中心部位，则继续进行下刀，直到切削到毛坯镜片中心部位，之后测量镜片中心厚度，将机床的理论中心厚度与实际中心厚度进行修正匹配；
5.如权利要求1所述的镜片凸面台阶片的铣磨方法，其特征在于，步骤（1）中，起始点位置先进行垂直切削，以0.05~0.1mm/min的速度垂直向下进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴承伟，彭乔，
申请(专利权)人：安徽光智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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