微小光学零件超精密加工方法概述.pdf

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1、2012年l1月机床与液压NOV．2012第40卷第22期MACHINET0OL&HYDRAULICSVo1．40No．22DoI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．22．039微小光学零件超精密加工方法概述刘林枝(湖南机电职业技术学院，湖南长沙410151)摘要：随着现代科学技术的发展，微小光学零件的需求量不断增大，因此针对微小光学零件加工方法的研究也越来越多。介绍超精密金刚石车削、超精密磨削、磁射流抛光和磨料液体射流抛光在微小光学零件加工中的应用。关键词：微小光学零件；超精密金

2、刚石车削；超精密磨削；磁射流抛光；磨料液体射流抛光中圈分类号：TH16文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)22—116—2OverviewofMicro-opticalComponentsUltra-precisionProcessingMethodsUULinzhi(HunanMechanical&ElectricalPolytechnic，ChangshaHunan410151，China)Abstract：Withthedevelopmentofmodemscience，thedem

3、andofmicro—opticalcomponentsisincreasing．Somicro—opticalcomponentsprocessingmethodhasbeenresearchedmoreandmore．Theapplicationsofultra—precisiondiamondturning，ultra—preci—siongrinding，magnetorheologiealjetpolishingandabrasiveliquidjetpolishinginprocessingof

4、micro—opticalcomponentswereintro—duced．Keywords：Micro-opticalcomponents；Ultra—precisiondiamondturning；Ultra—precisiongrinding；Magnetorheologicaljetpolis—hing；Abrasiveliquidjetpolishing光学零件在高技术领域和军事、工业、民用等领刚石车削示意图如图1所示。域中应用十分广泛，其中微小光学零件作为制造微、<=：>小型光电系统的关键元件

5、，具有体积小、质量轻，并且能够实现普通光学零件难以实现的微小、阵列、集具成、成像和波面转换等优点而被越来越广泛地应用。微小光学零件需求量的日益增大，促进了微小光学零件加工技术的不断革新和发展。目前微小光学零件常用的超精密加工技术有超精密金刚石车削技术、图1单点金刚石车削原理超精密磨削技术、超精密研磨抛光技术等。利用单点金刚石刀具车削单晶硅镜头时，其非球1超精密金刚石车削面的表面粗糙度可达到16nm，形状精度(值)可超精密金刚石车削技术是20世纪80年代以来国达到1．36Ixm。际上推广应用的一项新技术，是超

6、精密加工的技术途2超精密磨削径之一，是一种原子、分子级加工单位的去除加工方超精密磨削技术是在一般精密磨削技术基础上发法，是一种重要的制造具有纳米级表面粗糙度精密零展起来的，是一种常用的光学晶体零件的超精密加工件的加工技术。方法。它是在高刚度超精密磨床上，采用金刚石砂轮金刚石刀具是超精密切削得以实现的关键工具，实现对光学晶体零件表面的超精密磨削。超精密磨削目前所使用的是金刚石单刃刀具。金刚石刀具能满足加工技术的生产效率及加工表面质量均很高。超精密切削加工所要求的刀具性能，这些性能包括：超精密磨削中所用砂轮的材

7、料多为金刚石、立方刀具应具有极高的硬度、耐用度和弹性模量；刀具刃氮化硼磨料，．这些材料硬度极高，被称为超硬磨料砂El能磨得极其锋利，刃口半径值极小，能实现超薄的轮。Et本镜面磨削时使用的磨具粒度为4000～8000切削厚度；刀刃应无缺陷，否则将很难获得超光滑表目，微粉的平均尺寸为1．5～4m，加工后表面粗糙面；与工件材料的抗黏结性好、化学亲和力小、摩擦度可达Ra0．003～0．005脚。一种采用金刚石微粉砂轮因数低，能得到极好的加工表面完整性。一种单点金的斜轴超精密磨削示意图如图2所示。收稿日期：2011—

8、10—24基金项目：湖南省教育厅科研资助项目(11C0476)作者简介：刘林枝(1978一)，男，博士研究生，讲师，研究方向为超精密加工。E—mail：lewisirune@163·com。第22期宋凤敏等：自动寻找中心宏程序开发·33·#5222=[#772+#774]／2；记录的4处碰刀点位置，其中两点连线应该平行GOTO30；于坐标轴，另外两点连线平行于Y坐标轴。(3)循环启动次数N25}f5221=0：要