控制中空透镜中心厚度尺寸的方法技术

本发明专利技术属于光学制造技术，涉及控制中空透镜中心厚度尺寸的方法。本发明专利技术充分利用现有大量程测厚仪的功能，在不能直接测量零件中心厚度尺寸的情况下，设计上盘辅助透镜及中心配盘透镜。在设计上盘辅助透镜及中心配盘透镜的基础上，采用蜡胶与弹性上盘相结合的上盘方式。上盘过程中通过加大中心配盘透镜的尺寸及添加厚薄均匀的环形衬垫，得到高光圈镜盘，从而使精磨过程中先从中心配盘透镜磨，而不改变中空透镜的中心厚度尺寸，在刚磨至中空透镜与中心配盘透镜交界处时，证明中心配盘透镜的曲率已和中空透镜曲率吻合，此时记录镜盘的总高度，控制两面的精磨、抛光余量，实现中空透镜中心厚度尺寸的精确控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学制造技术，涉及。
技术介绍
若是常规透镜完整透镜，加工过程很方便测量其中心厚度尺寸，而 中空透镜中心是一圆孔，无法直接测量其中心厚度尺寸。光学透镜的中 心厚度尺寸严重影响光学系统的像差，加工时需严格控制。因结构形式 或重量限制，越来越多的光学系统中采用中空透镜，中空透镜的中心厚 度尺寸控制问题迫切需要得到解决。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决中空透镜中心厚度尺寸的控制问题。 本专利技术的技术方案是，(1)加工一个与中空透镜两面曲率半径相同、内孔直径一致的中心配盘透镜，中心配盘透镜的中心厚度尺寸比中空透镜坯体中心厚度尺寸大0. lmm;(2) 加工一个与后加工面中空透镜曲率半径相反、外径一致的上盘 辅助透镜；(3) 上盘先加工面，，先将上盘辅助透镜放在电热板上，再将中空 透镜和中心配盘透镜放置在上盘辅助透镜上，缓慢加热至胶条蜡刚能融 化的温度7(TC 8(TC，取下中空透镜及中心配盘透镜，在上盘辅助透镜、 中空透镜、中心配盘透镜的粘结面上涂一层薄而均匀的胶条蜡，再缓慢 将中空透镜、中心配盘透镜放在上盘辅助透镜上，自然冷却至室温；(4) 加工一个与上盘辅助透镜外径一致的弹性工装夹具；(5 )将中空透镜与上盘辅助透镜及中心配盘透镜组合放入工装夹具 内，旋紧；(6)精磨先加工面，在加工面上均匀画上记号，自中心配盘透镜 磨至中空透镜与中心配盘透镜交界处时，测量中空透镜、上盘辅助透镜、 中心配盘透镜及夹具组合的中心厚度尺寸dl,继续精磨至面形达到要求， 测量中空透镜、上盘辅助透镜、中心配盘透镜及夹具组合的中心厚度尺 寸d2，则精磨量为d2-dl;(7) 抛光先加工面，抛光完工后测量中空透镜、上盘辅助透镜、 中心配盘透镜及夹具组合的中心厚度尺寸d3，则抛光量为d3-d2，则先 加工面的加工量为d3-dl;(8) 上盘后加工面，先将上盘辅助透镜放在电热板上，再将中空透 镜和中心配盘透镜放置在上盘辅助透镜上，上盘时剪一厚度尺寸为 0.02mm的圆环垫在上盘辅助透镜上，圆环垫内径与中空透镜内孔直径一 致，圆环垫外径与中空透镜外圆直径一致，在中空透镜及中心配盘透镜 表面摆满厚度一致的火漆条，打开电热板，当零件表面火漆条软化、胶 模刚能使其熔化时，关闭电热板，将胶模对正放置在放有火漆条中空透 镜上；自然冷却至室温；(9) 精磨后加工面，在加工面上均匀画上记号，自中心配盘透镜 磨至中空透镜与中心配盘透镜交界处时，测量中空透镜与胶膜及中心配 盘透镜组合的中心厚度尺寸d4，继续精磨至面形达到要求，测量中空透 镜与胶膜及中心配盘透镜组合的中心厚度尺寸d5，则精磨量为d5-d4;(10) 抛光后加工面，抛光完工后测量中空透镜与胶膜及中心配 盘透镜组合的中心厚度尺寸d6，则抛光量为d6-d5，则后加工面的加工 量为d6-d4;(11) 总去除余量为(d3-dl) + (d6-d4)，通过控制总去除余量， 实现中空透镜中心厚度尺寸的控制。本专利技术的优点，本专利技术充分利用现有大量程测厚仪的功能，在不能 直接测量零件中心厚度尺寸的情况下，设计上盘辅助透镜及中心配盘透 镜。在设计上盘辅助透镜及中心配盘透镜的基础上，采用蜡胶与弹性上 盘相结合的上盘方式。上盘过程中通过加大中心配盘透镜的尺寸及添加 厚薄均匀的环形衬垫，得到高光圈镜盘，从而使精磨过程中先从镜盘中 心磨，而不改变中空透镜的中心厚度尺寸，在刚磨至中空透镜与中心配 盘透镜交界处(即中空透镜中心孔边缘)时，证明中心配盘透镜曲率己 和中空透镜曲率吻合，此时记录镜盘的总高度，控制两面的精磨、抛光 余量，实现中空透镜中心厚度尺寸的精确控制。附图说明图1为本专利技术先加工面上盘后镜盘示意图； 图2为本专利技术后加工面上盘后镜盘示意图。具体实施例方式本专利技术首先设计中心配盘透镜1及上盘辅助透镜2，采取先加工面蜡 胶上盘、后加工面弹性上盘的方式，两种上盘方式相结合的合理上盘方 法，利用间接测量的手段，通过加工过程中余量的控制解决中心厚度尺 寸问题。工艺步骤如下(1) 加工一个与中空透镜3两面曲率半径相同、内孔直径一致的中心配盘透镜1，中心配盘透镜1的中心厚度尺寸比中空透镜3坯体中心厚 度尺寸大0. Iran;(2) 加工一个与后加工面中空透镜3曲率半径相反、外径一致的上 盘辅助透镜2;(3) 上盘先加工面，上盘先加工面采用蜡胶法，将上盘辅助透镜2 放在电热板上，为保证温度相等，先将中空透镜3和中心配盘透镜1放 置在上盘辅助透镜2上，缓慢加热至胶条蜡刚能融化的温度7(TC 8(TC。 取下中空透镜及中心配盘透镜1，在上盘辅助透镜2、中空透镜3、中心 配盘透镜1的粘结面上涂一层涂一层薄而均匀的胶条蜡(蜡层厚度通常 为0.02mm)，再缓慢将中空透镜3、中心配盘透镜1放在上盘辅助透镜2 上(注意中空透镜的外圆与上盘辅助透镜的外圆对正，用直角尺监控)。 因中心配盘透镜的中心厚度设计使比中空透镜坯体尺寸大0. lmm，蜡层薄 而均匀，上盘后先加工面为高光圈；(4) 自然冷却至室温。(5) 将中空透镜与上盘辅助透镜及中心配盘透镜组合放入工装夹具 4内，旋紧，则整个镜盘(中空透镜3、上盘辅助透镜2、中心配盘透镜 l及夹具4的组合)为高光圈；(6) 精磨先加工面在先加工面上均匀画上记号，因镜盘(中空透 镜3、上盘辅助透镜2、中心配盘透镜1及夹具4的组合)为高光圈，记 号从中间消失，当自中心配盘透镜1磨至中空透镜3与中心配盘透镜1 交界处时，测量镜盘的中心厚度尺寸dl,继续精磨至面形达到要求，测 量镜盘的中心厚度尺寸d2,则精磨量为d2-dl;(7) 抛光先加工面，抛光完工后测量镜盘的中心厚度尺寸d3，则抛 光量为d3-d2，则先加工面的加工量为d3-dl;(8) 上盘后加工面，为保护先加工面的表面质量，后加工面采用弹 性上盘法，将上盘辅助透镜2放在电热板上，中空透镜3和中心配盘透 镜1放置在上盘辅助透镜2上，上盘时为了保证镜盘(中空透镜3与胶 膜4及中心配盘透镜1的组合)为高光圈，可以剪一厚度尺寸为0. 02mm 的圆环垫在上盘辅助透镜2上，圆环垫内径与中空透镜3内孔直径一致， 圆环垫外径与中空透镜外圆直径一致，则中心配盘透镜1高出中空透镜3 ， 在中空透镜3和中心配盘透镜1表面摆满厚度一致的火漆条，打开电热 板，监视温度。当火漆条软化、胶模刚能使其熔化时，关闭电热板，将 胶模对正放置在放有火漆条的中空透镜3和中心配盘透镜1上；(9) 自然冷却至室温。(10) 精磨后加工面，在后加工面上均匀画上记号，自中心配盘 透镜磨至中空透镜与中心配盘透镜交界处时，测量镜盘的中心厚度尺寸 d4，继续精磨至面形达到要求，测量镜盘的中心厚度尺寸d5，则精磨量 为d5-d4;(11) 抛光后加工面，抛光完工后测量镜盘的中心厚度尺寸d6，则 抛光量为d6-d5，则后加工面的加工量为d6-d4;(12) 总去除余量为(d3-dl) + (d6-d4)，通过控制总去除余量， 实现中空透镜中心厚度尺寸的控制。实施例一利用本方法加工中空透镜 *中心孔尺寸4>83;*中空透镜坯体尺寸16;*中空透镜外圆直径4)167;參中心厚度尺寸15.5士0.1;*曲率半径R+123. 88， R-169. 43;*因需要测量整个镜盘的高度，测厚本文档来自技高网...

【技术保护点】
控制中空透镜中心厚度尺寸的方法，其控制方法是：（１）加工一个与中空透镜两面曲率半径相同、内孔直径一致的中心配盘透镜，中心配盘透镜的中心厚度尺寸比中空透镜坯体中心厚度尺寸大０．１ｍｍ；（２）加工一个与后加工面中空透镜曲率半径相 反、外径一致的上盘辅助透镜；（３）上盘先加工面，先将上盘辅助透镜放在电热板上，再将中空透镜和中心配盘透镜放置在上盘辅助透镜上，缓慢加热至胶条蜡刚能融化的温度７０℃～８０℃，取下中空透镜及中心配盘透镜，在上盘辅助透镜、中空透镜、中心配 盘透镜的粘结面上涂一层薄而均匀的胶条蜡，再缓慢将中空透镜、中心配盘透镜放在上盘辅助透镜上，自然冷却至室温；（４）加工一个与上盘辅助透镜外径一致的弹性工装夹具；（５）将中空透镜与上盘辅助透镜及中心配盘透镜组合放入工装夹具内，旋 紧；（６）精磨先加工面，在加工面上均匀画上记号，自中心配盘透镜磨至中空透镜与中心配盘透镜交界处时，测量中空透镜、上盘辅助透镜、中心配盘透镜及夹具组合的中心厚度尺寸ｄ１，继续精磨至面形达到要求，测量中空透镜、上盘辅助透镜、中心配盘透镜 及夹具组合的中心厚度尺寸ｄ２，则精磨量为ｄ２－ｄ１；（７）抛光先加工面，抛光完工后测量中空透镜、上盘辅助透镜、中心配盘透镜及夹具组合的中心厚度尺寸ｄ３，则抛光量为ｄ３－ｄ２，则先加工面的加工量为ｄ３－ｄ１；（８）上盘后加工面 ，先将上盘辅助透镜放在电热板上，再将中空透镜和中心配盘透镜放置在上盘辅助透镜上，上盘时剪一厚度尺寸为０．０２ｍｍ的圆环垫在上盘辅助透镜上，圆环垫内径与中空透镜内孔直径一致，圆环垫外径与中空透镜外圆直径一致，在中空透镜及中心配盘透镜表面摆满厚度一致的火漆条，打开电热板，当零件表面火漆条软化、胶模刚能使其熔化时，关闭电热板，将胶模对正放置在放有火漆条中空透镜上；自然冷却至室温；（９）精磨后加工面，在加工面上均匀画上记号，自中心配盘透镜磨至中空透镜与中心配盘透镜交界处时，测 量中空透镜与胶膜及中心配盘透镜组合的中心厚度尺寸ｄ４，继续精磨至面形达到要求，测量中空透镜与胶膜及中心配盘透镜组合的中心厚度尺寸ｄ５，则精磨量为ｄ５－ｄ４；（１０）抛光后加工面，抛光完工后测量中空透镜与胶膜及中心配盘透镜组合的中心厚 度尺寸ｄ６，则抛光量为ｄ６－ｄ５，则后加工面的加工量为ｄ６－ｄ４；（１１）总去除余量为（ｄ３－ｄ１）＋（ｄ６－ｄ４），通过控制...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙红晓，
申请(专利权)人：中国航空工业第一集团公司第六一三研究所，
类型：发明
国别省市：41[]