專利名稱：一種大口徑平面光學(xué)元件拋光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)元件的拋光裝置，尤其是涉及一種用于大口徑平面光學(xué)元件拋光裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展對超精密表面的需求越來越多，所謂高精度表面通常是指精度為0. 3 0. 03 μ m的表面，與之相應(yīng)的加工技術(shù)就稱為高精度表面加工技術(shù)?，F(xiàn)今許多大型系統(tǒng)需要大量的大口徑高精度平面光學(xué)元件就需要此類技術(shù)進(jìn)行加工。在大口徑高精度平面光學(xué)元件的加工中，拋光是一種非常重要的技術(shù)，但目前還存在一些問題，例如對操作者的經(jīng)驗依賴太強(qiáng)，加工效率不高，加工質(zhì)量也不穩(wěn)定。如何使高精度大口徑平面元件實現(xiàn)高效批量化加工，是擺在光學(xué)制造領(lǐng)域的一個重要課題，也是對目前光學(xué)制造領(lǐng)域的一次嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。(參見文獻(xiàn)朱海波，大口徑平面元件的數(shù)控拋光技術(shù)研究，[D].工學(xué)碩士學(xué)位論文，四川大學(xué))在一般拋光過程中，只是對工件施加一個負(fù)載以提供拋光壓強(qiáng)，由于工件表面形貌存在凸凹不平的情況，以及拋光過程中工件邊緣應(yīng)力突變的影響，在拋光過程中需要根據(jù)實際情況，對工件背面施加一個非均勻的壓強(qiáng)分布，使得工件表面材料去除率不均勻，從而迅速收斂面形誤差，改善面形質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對大口徑光學(xué)元件拋光過程中，工件表面存在凹凸不平以及拋光過程中存在邊緣應(yīng)力突變等狀況影響拋光精度的不足，提供一種大口徑平面光學(xué)元件拋光裝置。本發(fā)明設(shè)有連接軸、夾具外殼、控制層、電機(jī)座、至少2個微型電機(jī)、傳動片、真空薄膜和夾持裝置；所述連接軸與外部機(jī)床連接，所述控制層、電機(jī)座、微型電機(jī)、傳動片和真空薄膜從上至下依次設(shè)于夾具外殼內(nèi)，控制層內(nèi)設(shè)有單片機(jī)，單片機(jī)通過連接軸上開的小孔與外部的PC連接；微型電機(jī)固定在電機(jī)座上，微型電機(jī)的動力線集中連接到控制層中的單片機(jī)，每個微型電機(jī)下方都連接一個傳動片，所有傳動片都緊貼真空薄膜。拋光時，工件在夾持裝置作用下緊貼真空薄膜。所述微型電機(jī)可呈陣列排列或環(huán)形排列。本發(fā)明改進(jìn)了傳統(tǒng)大口徑平面光學(xué)元件拋光夾具的結(jié)構(gòu)，在夾具緊貼工件背面的真空薄膜上方添加控制層、電機(jī)座以及若干微型電機(jī)，利用控制層控制真空薄膜上方各區(qū)域的微型電機(jī)對各自下方區(qū)域施加不同壓力，壓力由真空薄膜傳遞到工件的背面，實現(xiàn)對工件背面各個區(qū)域壓力的控制。由此，本發(fā)明具有以下突出優(yōu)點1)拋光過程工件局部壓力可控通過控制層控制微型電機(jī)動力線的通斷或者信號的強(qiáng)弱來控制真空薄膜上方各個區(qū)域的微型電機(jī)對各自下方區(qū)域施加壓力，壓力由真空薄膜傳遞到工件的背面，從而實現(xiàn)對工件背面各個區(qū)域壓力的控制；2)本發(fā)明易于與機(jī)床配合，操作簡單方便。


圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。圖2為本發(fā)明實施例的工作示意圖。圖3為本發(fā)明實施例的微型電機(jī)在電機(jī)座上的陣列排列圖。圖4為本發(fā)明實施例的微型電機(jī)在電機(jī)座上的環(huán)狀排列圖。在圖1 4中，各標(biāo)記為1夾持裝置、2真空薄膜、3傳動片、4夾具外殼、5連接軸、6控制層、7電機(jī)座、8微型電機(jī)、9拋光盤、10拋光墊、11拋光夾具、12工件。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步闡述。參見圖1、3和4，本發(fā)明實施例設(shè)有連接軸5、夾具外殼4、控制層6、電機(jī)座7、微型電機(jī)8、傳動片3、真空薄膜2和夾持裝置1，連接軸5用于本發(fā)明實施例與外部機(jī)床的連接，夾具外殼4起保護(hù)、防塵等作用，夾具外殼4內(nèi)從上到下依次為控制層6、電機(jī)座7、微型電機(jī)8、傳動片3以及真空薄膜2，控制層6內(nèi)設(shè)有單片機(jī)，單片機(jī)通過連接軸5上開的小孔與外部的PC連接。若干微型電機(jī)8固定在電機(jī)座7上，微型電機(jī)8可根據(jù)拋光工件的形狀呈陣列或者環(huán)形排列如圖3、4所示，微型電機(jī)8的動力線集中連接到控制層6內(nèi)的單片機(jī)， 通過單片機(jī)控制所有微型電機(jī)8向下施加的壓力，每個微型電機(jī)8下方都連接一個傳動片 3，所有的傳動片3都緊貼真空薄膜2。拋光時，工件12通過夾持裝置1緊貼真空薄膜2。參見圖2為本發(fā)明實施例的工作示意圖，工件12在拋光夾具11的帶動下做旋轉(zhuǎn)運動，拋光盤9及貼在其表面的拋光墊10在機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸的帶動下也做旋轉(zhuǎn)運動，以此來實現(xiàn)對工件12表面材料的去除。由于工件12表面存在凹凸不平以及拋光中存在邊緣應(yīng)力突變的情況，因此可對工件12施加一個不均勻分布的壓力，對工件12表面越凸的地方施加越大的壓力使其去除量越大，反之則施較小壓力來保證其去除量少，從而使得工件12面形迅速收斂。通過控制層6內(nèi)的單片機(jī)控制真空薄膜2上方各個區(qū)域的微型電機(jī)8動力線信號的通斷及大小來控制不同區(qū)域微型電機(jī)8向下的壓力，而壓力通過微型電機(jī)8各自下方連接的傳動片3傳遞到真空薄膜2再到工件12背面的各個區(qū)域，從而為工件12背面提供一個不均勻分布的壓力，使得工件12不均勻分布的壓力作用下，迅速收斂面形，提高最終的拋光精度。
權(quán)利要求
1.一種大口徑平面光學(xué)元件拋光裝置，其特征在于設(shè)有連接軸、夾具外殼、控制層、電機(jī)座、至少2個微型電機(jī)、傳動片、真空薄膜和夾持裝置；所述連接軸與外部機(jī)床連接，所述控制層、電機(jī)座、微型電機(jī)、傳動片和真空薄膜從上至下依次設(shè)于夾具外殼內(nèi)，控制層內(nèi)設(shè)有單片機(jī)，單片機(jī)通過連接軸上開的小孔與外部的PC連接；微型電機(jī)固定在電機(jī)座上，微型電機(jī)的動力線集中連接到控制層中的單片機(jī)，每個微型電機(jī)下方都連接一個傳動片，所有傳動片都緊貼真空薄膜。拋光時，工件在夾持裝置作用下緊貼真空薄膜。
2.如權(quán)利要求1所述的一種大口徑平面光學(xué)元件拋光裝置，其特征在于所述微型電機(jī)呈陣列排列或環(huán)形排列。
全文摘要
一種大口徑平面光學(xué)元件拋光裝置，涉及一種光學(xué)元件的拋光裝置。設(shè)有連接軸、夾具外殼、控制層、電機(jī)座、至少2個微型電機(jī)、傳動片、真空薄膜和夾持裝置；所述連接軸與外部機(jī)床連接，所述控制層、電機(jī)座、微型電機(jī)、傳動片和真空薄膜從上至下依次設(shè)于夾具外殼內(nèi)，控制層內(nèi)設(shè)有單片機(jī)，單片機(jī)通過連接軸上開的小孔與外部的PC連接；微型電機(jī)固定在電機(jī)座上，微型電機(jī)的動力線集中連接到控制層中的單片機(jī)，每個微型電機(jī)下方都連接一個傳動片，所有傳動片都緊貼真空薄膜。拋光時，工件在夾持裝置作用下緊貼真空薄膜。
文檔編號B24B13/005GK102528607SQ20121001864
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者張東旭, 楊煒, 潘日, 郭隱彪 申請人:廈門大學(xué)