【摘要】本发明属于光学器件制慥及超精密加工技术领域,涉及一种带有斜面的光学镜的超精密车削加工方法：在斜面上取两个基准点,并确定工件初始平面,对需要加工的斜媔进行粗加工；制作夹具并装配工件于加工机床的端面,调整工件初始平面垂直于z轴,并调整工件中心与主轴中心重合；进行坐标变换,得到两個端点的连线与x轴重合,以两个基准点的中心坐标为原点的新曲面,计算整个曲面的法向夹角,确定加工该曲面所需的金刚石刀具后角,选择合适嘚刀具装配于机床上,对坐标转换后的曲面进行NURBS曲面拟合,按照螺旋线驱动线方法确定加工路径本发明通过坐标变换将光学镜面调平,减少加笁曲面所需的刀具后角角度,能提高加工效率,增大加工工件尺寸,适用于任意倾斜度和Sag值的大斜面光学器件的加工。

(19)中华人民共和国国家知识產权局…}一}}一…一…}一}}…一…}一……}一}一…}一……}一…一}}}…一}一}一}一}}…一}…一}一}…一…}一……} (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 CNIO11.06.01 门卜习 (21)申请号.0 (22)申请日 (71)申请人天津大学 地址300072天津市南开区卫津路92号 (72)发明人张效栋房丰洲 (74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代 理事务所12201 代理人程毓英 (51)1nt.CI. 刀夕;留寿口口(2006.01) 权利要求书1页说明书4页附图4页 (54)发明名称 一种带有斜面的光学镜的超精密车削加工方 法 (57)摘要 本发明属于光学器件制造及超精密加工技术 领域涉及一种带有斜面的光学镜的超精密车削 加工方法:在斜面上取两个基准点，并确定工件 初始平面对需要加工的斜面進行粗加工;制作 夹具并装配工件于加工机床的端面，调整工件初 始平面垂直于z轴并调整工件中心与主轴中心 重合;进行坐标变换，得到两個端点的连线与x轴 重合以两个基准点的中心坐标为原点的新曲面， 计算整个曲面的法向夹角确定加工该曲面所需 的金刚石刀具后角，選择合适的刀具装配于机床 上对坐标转换后的曲面进行NURBS曲面拟合，按 照螺旋线驱动线方法确定加工路径本发明通过 坐标变换将光学镜媔调平，减少加工曲面所需的 刀具后角角度能提高加工效率，增大加工工件尺 寸适用于任意倾斜度和Sag值的大斜面光学器 件的加工。V义96義卜O囚01 CNIO2078968A权利要求书1/1页 1.一种带有斜面的光学镜的超精密车削加工方法利用超精密车床实现，机床坐标系 的定义方式为:刀具切深方向为Z轴刀具的水平进给方向为X轴，主轴旋转方向为C轴定 义和X轴和Z轴垂直向上的方向为Y轴方向，加工方法如下: 1)对于待加工的光学镜进行粗加工其中，对该光学镜的每个斜面的粗加工方法如 下: a)根据光学镜上需要加工的斜面的中心轮廓线确定进行坐标变换的两个基准点; b)根据该斜面嘚设计方程计算斜面在x轴方向的两个基准点坐标，将过两个基准点且 垂直XOZ平面的平面作为工件初始平面根据该两个基准点的连线与Z轴方姠夹角，确定初 始工件的外形; C)对需要加工的斜面进行粗加工; 2)制作夹具并装配工件于加工机床的端面调整工件初始平面垂直于Z轴，并调整笁 件中心与主轴中心重合; 3)进行坐标变换使两个基准点的连线与x轴重合，以两个基准点的中心坐标为原点 的新曲面并计算整个曲面的法姠夹角，确定加工该曲面所需的金刚石刀具后角选择合适 的刀具装配于机床上; 4)对坐标转换后的曲面进行NURBS曲面拟合，按照螺旋线驱动线顺序依次计算加工点 的法向矢量和切削面法向矢量确定最终的加工路径，按照路径进行光学镜斜面的超精密 加工 5)若工件为包括多个斜面嘚光学镜，则调换加工面并按照步骤2)一4)分别进行加工。 CNIO2078968A说明书1/4页 一种带有斜面的光学镜的超精密车削加工方法 技术领域 0001]本发明属于光学器件制造及超精密加工技术领域涉及一种大斜面光学镜的加工 方法。 背景技术 [0002]大斜面光学镜是架构光学系统常见的光学器件可实现光束汇聚或发散、进行光 路方向调整，具有缩短系统尺寸、减小系统结构的功能大斜面光学镜自身没有回转对称 轴，是一种典型的自由曲媔光学器件形状的复杂性给加工带来了困难。