大口径离轴非球面光学元件的精密磨削系统的制作方法

文档序号:12162278阅读:423来源:国知局

本实用新型涉及光学元件精密加工领域,特别是涉及一种大口径离轴非球面光学元件超精密成型磨削加工系统。



背景技术:

随着激光技术的不断发展,大口径高功率激光驱动器作为激光技术的一个重要分支,在惯性约束核聚变方面有着重要的应用,如美国的NIF装置。作为世界上最大的光学工程,在大口径光学元件数量、质量方面,高功率激光驱动器所提出的要求比迄今为止任何光学系统都高出许多。离轴非球面镜是高功率激光驱动器终端光学组件的重要元器件之一,其作用是将前端输入的大口径混频激光分别聚焦,三倍频光汇聚为数十微米的光斑并至靶点,基频和二倍频光折射分离后用于诊断物理实验。而超精密磨削加工,是高效高精度获得批量非球面聚焦透镜的重要手段。

基于X/Y/Z三直线轴数控磨床,采用圆弧金刚石砂轮作为加工刀具,在数控三轴联动控制下,可实现离轴非球面镜的超精密磨削加工。离轴非球面表面各点的矢高不一致,每点的曲率半径也不相同,因此采用传统的G代码进行插补运动控制难以实现非球面廓形的运动;此外,光学加工精度要求极高,由于存在机床自身的定位误差、环境温度波动等影响,使用成型磨床一次加工很难得到理想面形精度的光学表面。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种大口径离轴非球面镜的自动化超精密磨削加工系统。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是:大口径离轴非球面光学元件的精密磨削系统,由磨床和位移传感器连接而成。

进一步的,所述磨床采用超精密磨床。

进一步的,所述超精密磨床内的计算机读取位移传感器的检测数据。

本实用新型的有益效果是:明显降低了非球面元件超精密磨削加工对操作人员技能水平的依赖,与传统研磨加工相比,单件大口径离轴非球面元件整体加工效率提升8-10倍,实现了大口径离轴非球面镜的高效自动化超精密磨削加工。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

具体实施方式

本实用新型的大口径离轴非球面镜超精密磨削系统由超精密磨床和位移传感器组成,位移传感器检测大口径离轴非球面光学元件表面形貌并获取位移数据,由超精密磨床内的计算机读取位移数据后进行分析,得到三维面形误差数据,完成离轴非球面镜的磨削加工和在位检测。

工作时,运行大口径离轴非球面镜超精密磨削系统,由用户输入相应的工艺参数后,输出非球面磨削加工数控程序和非球面在位检测数控程序,超精密磨床运行加工数控程序,得到离轴非球面光学元件,在运行检测数控程序的同时,位移传感器检测非球面表面形貌并获取位移数据,由大口径离轴非球面镜超精密磨削系统读取位移数据后进行分析,得到三维面形误差数据,完成离轴非球面镜的磨削加工和在位检测,如图1所示。

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