硫系玻璃球面透鏡的半徑小的一面進(jìn)行一道粗拋光；
[0044]E’、對(duì)經(jīng)步驟D處理后的硫系玻璃球面透鏡的半徑小的一面進(jìn)行二道粗拋光；
[0045]F’、對(duì)經(jīng)步驟E處理后的硫系玻璃球面透鏡的半徑小的一面進(jìn)行一道精拋光；
[0046]G’、對(duì)經(jīng)步驟F處理后的硫系玻璃球面透鏡的半徑小的一面進(jìn)行二道精拋光；
[0047]其中，步驟D?G四個(gè)步驟所采用的拋光劑的粒度尺寸依次遞減，且在步驟G中還采用硬度小于預(yù)設(shè)閾值的拋光膠進(jìn)行拋光，步驟D’?G’四個(gè)步驟所采用的拋光劑的粒度尺寸依次遞減，且在步驟G’中還采用硬度小于預(yù)設(shè)閾值的拋光膠做拋光膜層。
[0048]本實(shí)施例中，步驟D和步驟D’中采用的拋光劑為粒度W2.5的白剛玉溶液，根據(jù)被加工透鏡的鏡盤尺寸及球面半徑的不同，拋光時(shí)間分別為60min?80分鐘，去處余量
0.08mm?0.10mm，主要目的是消除精磨工序沙眼及減少損傷層，所需設(shè)備:四軸機(jī)、二軸機(jī)。粒度W2.5的白剛玉溶液還具有成本低，粗磨效率高的特點(diǎn)，能達(dá)到表面疵病B優(yōu)于IV級(jí)。
[0049]步驟E和步驟E’中采用的拋光劑為粒度Wl的白剛玉拋光粉配置的溶液，根據(jù)被加工透鏡的鏡盤尺寸及球面半徑的不同，拋光時(shí)間分別為40min?60分鐘，去處余量
0.05_?0.08_。主要目的是消除精磨工序沙眼及減少損傷層。所需設(shè)備:四軸機(jī)、二軸機(jī)。粒度Wl的白剛玉溶液還具有成本低，粗磨效率高的特點(diǎn)。
[0050]步驟F和步驟F’中采用的拋光劑為粒度W0.5的金剛石微粉溶液，拋光時(shí)間為30?60分鐘，去處余量0.03mm。目的是提高表面光潔度，修正面形。所需設(shè)備:四軸機(jī)、二軸機(jī)。
[0051]步驟G和步驟G’中采用的拋光劑為粒度W0.25的金剛石微粉溶液，采用的拋光膠為60#拋光膠，拋光時(shí)間為30?60分鐘，去處余量0.01?0.02mm。主要目的是精修面形，同時(shí)提高光潔度，達(dá)到要求的表面疵病等級(jí)。所需設(shè)備:四軸機(jī)、二軸機(jī)。批量生產(chǎn)中用W0.5的金剛石微粉做拋光劑時(shí)還用純凈水調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)一道精拋。而采用60#拋光膠作為拋光膜層，易于提高零件的表面疵病等級(jí)。
[0052]圖4?圖7示出了使用本發(fā)明的方法加工出的不同尺寸的硫系玻璃透鏡，試驗(yàn)表明，加工圖示零件的合格率達(dá)到了 100%。
[0053]可以看出，本發(fā)明采用金屬和硬質(zhì)玻璃精磨盤多重精磨、超精磨；采用四道拋光劑拋光的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)硫系玻璃透鏡的精密加工。工藝流程為:粗磨、金屬磨具精磨、硬質(zhì)玻璃磨具超精磨、粒度W2.5白剛玉溶液一道粗拋光、粒度Wl白剛玉溶液二道粗拋光、粒度W2.5金剛石微粉溶液一道精拋光、粒度W0.25金剛石微粉溶液二道精拋光。以此方法加工的光學(xué)零件達(dá)到光學(xué)設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，實(shí)現(xiàn)了表面疵病等級(jí)與面形精度完美的統(tǒng)一。試驗(yàn)表明，加工出的光學(xué)零件表面粗糙度Ra值優(yōu)于0.003 μ m ;光學(xué)表面疵病B優(yōu)于IV級(jí)；面形精度光圈N優(yōu)于2，局部誤差Δ N優(yōu)于0.5。效率比原工藝提高2倍以上，零件在此工序合格率達(dá)100%，相對(duì)于現(xiàn)有工藝60%的合格率有了大幅度提高，尤其在批量生產(chǎn)中質(zhì)量穩(wěn)定并降低了成本。
[0054]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種硫系玻璃透鏡的高精度加工方法，其特征在于，包括以下步驟: A、對(duì)硫系玻璃球面透鏡進(jìn)行粗磨成形； B、采用金屬磨具對(duì)經(jīng)步驟A處理后的硫系玻璃球面透鏡進(jìn)行精磨； C、采用硬質(zhì)玻璃磨具對(duì)鏡步驟B處理后的硫系玻璃球面透鏡進(jìn)行超精磨； D、對(duì)經(jīng)步驟C處理后的硫系玻璃球面透鏡的半徑小的一面進(jìn)行一道粗拋光； E、對(duì)經(jīng)步驟D處理后的硫系玻璃球面透鏡的半徑小的一面進(jìn)行二道粗拋光； F、對(duì)經(jīng)步驟E處理后的硫系玻璃球面透鏡的半徑小的一面進(jìn)行一道精拋光； G、對(duì)經(jīng)步驟F處理后的硫系玻璃球面透鏡的半徑小的一面進(jìn)行二道精拋光； D’、對(duì)經(jīng)步驟C處理后的硫系玻璃球面透鏡的半徑小的一面進(jìn)行一道粗拋光； E’、對(duì)經(jīng)步驟D處理后的硫系玻璃球面透鏡的半徑小的一面進(jìn)行二道粗拋光； F’、對(duì)經(jīng)步驟E處理后的硫系玻璃球面透鏡的半徑小的一面進(jìn)行一道精拋光； G’、對(duì)經(jīng)步驟F處理后的硫系玻璃球面透鏡的半徑小的一面進(jìn)行二道精拋光； 其中，步驟D?G四個(gè)步驟所采用的拋光劑的粒度尺寸依次遞減，且在步驟G中還采用硬度小于預(yù)設(shè)閾值的拋光膠進(jìn)行拋光，步驟D’?G’四個(gè)步驟所采用的拋光劑的粒度尺寸依次遞減，且在步驟G’中還采用硬度小于預(yù)設(shè)閾值的拋光膠做拋光膜層。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟D和步驟D’中采用的拋光劑為粒度W2.5的白剛玉溶液，拋光時(shí)間分別為60min?80分鐘，去處余量0.08mm?0.10mm。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟E和步驟E’中采用的拋光劑為粒度Wl的白剛玉拋光粉配置的溶液，拋光時(shí)間分別為40min?60分鐘，去處余量0.05mm?0.08mm。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟F和步驟F’中采用的拋光劑為粒度W0.5的金剛石微粉溶液，拋光時(shí)間為30?60分鐘，去處余量0.03mm。5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟G和步驟G’中采用的拋光劑為粒度W0.25的金剛石微粉溶液，米用的拋光膠為60#拋光膠，拋光時(shí)間為30?60分鐘，去處余量0.01 ?0.02mm。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A中采用45#鋼基體模具進(jìn)行粗磨成形。7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟B中，采用黃銅基體的球面模具精磨，金剛砂粒度為W40，去處余量0.3mm,并控制零件的邊緣厚度差Δ t小于0.0lmm?0.05mm。8.如權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟C中，采用硬質(zhì)玻璃球面磨具進(jìn)行超精磨，金剛砂粒度為W20，去處余量0.2mm。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種硫系玻璃透鏡的高精度加工方法，屬于光學(xué)零件制造技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明在零件精磨工序采用先用金屬磨具精磨，再用硬質(zhì)玻璃做精磨盤超精磨；在拋光工序采用粒度尺寸遞減的拋光劑和硬度較軟的拋光膠，拋光時(shí)不施加擺架和拋光模額外的壓力，克服了此類較軟材料精磨工序易產(chǎn)生深劃痕，而在拋光工序殘留損傷層難以去除、拋光過程中加工表面易出現(xiàn)凹坑和常規(guī)工藝表面疵病等級(jí)難以提高的技術(shù)難點(diǎn)，達(dá)到了表面粗糙度和面形的高精度，實(shí)現(xiàn)了在批量生產(chǎn)中質(zhì)量穩(wěn)定、效率提高和成本降低的效果。
【IPC分類】B24B1/00
【公開號(hào)】CN105081895
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510416762
【發(fā)明人】白慶光, 回長(zhǎng)順
【申請(qǐng)人】天津津航技術(shù)物理研究所
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年7月15日