CN116214279A - 长条状光学零件的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了长条状光学零件的加工方法，其中，所述加工方法包括：S1.成盘环抛所述毛坯的第一侧面，以使所述第一侧面的面形精度达到第一设定精度；S2.以所述第一侧面为基准面，对所述毛坯的所述第二侧面进行成盘环抛，以使所述第二侧面的面形精度达到第二设定精度；S3.对所述第二侧面进行单件环抛，精修所述第二侧面的面形从所述第二设定精度达到产品面形精度要求。通过成盘环抛使第一侧面和第二侧面达到较好的面形，对第二侧面后续进行单件环抛，确保第二侧面在精修面形后满足产品面形精度要求。
Description
技术领域
本申请涉及光学设备领域，更具体地说，涉及一种长条状光学零件的加工方法。
背景技术
光学设备中的很多光学零件，因其材质、尺寸、加工精度要求等需要采用特殊的处理工艺。例如，长条状光学零件形状类似于长方体，长度方向远大于宽度和高度方向(长宽比通常超过4)，并且各个面为平面，相邻面通常有垂直度的要求。对于高精度长条状光学零件而言，要求镀膜后的任意30mmx11mm区域内面形精度PV达到0.05fr@633nm，平行面的平行度和相邻面的垂直度精度要求在30"以内，传统加工工艺难以满足要求。
因此，如何加工高精度要求的长条状光学零件成为本申请需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本申请提出了一种长条状光学零件的加工方法，以满足长条状光学零件的高精度加工要求。
本申请提供一种长条状光学零件的加工方法，其中，用于加工成长条状光学零件的毛坯包括四个侧面和两个端面，四个侧面包括第一侧面、与所述第一侧面相对的第二侧面以及与所述第一侧面相邻的第三侧面和第四侧面，所述加工方法包括：S1.成盘环抛所述毛坯的第一侧面，以使所述第一侧面的面形精度达到第一设定精度；S2.以所述第一侧面为基准面，对所述毛坯的所述第二侧面进行成盘环抛，以使所述第二侧面的面形精度达到第二设定精度；S3.对所述第二侧面进行单件环抛，精修所述第二侧面的面形从所述第二设定精度达到产品面形精度要求。
可选地，在步骤S1和S2中，上盘时，将所述毛坯设置在镜盘中部，在所述毛坯周围加第一配盘。
可选地，所述加工方法包括在步骤S1之前的去应力处理，所述去应力处理包括：将所述毛坯加热并保温，然后自然冷却。
可选地，所述加工方法包括在步骤S1之前对所述毛坯进行至少两次去应力处理。
可选地，去应力处理包括：将所述毛坯逐步加热到240℃-250℃并保温2h-4h。
可选地，步骤S3之后，所述加工方法还包括：S4.依次对所述第三侧面、第四侧面进行成盘环抛，以使所述第三侧面和第四侧面的成盘面形精度达到产品面形精度要求。
可选地，步骤S4中，对所述第三侧面进行成盘环抛之前，包括：在所述毛坯的第三侧面朝上的状态下将所述毛坯的第二侧面光胶至长方体配盘的侧壁上；其中所述长方体配盘的侧壁相对于镜盘的侧垂精度不超过第二侧面与第三侧面之间侧垂精度的一半。
可选地，在步骤S4之后，所述加工方法还包括：S5.对所述第二侧面全口径镀膜。
可选地，步骤S5包括：S51.在所述第三侧面和第四侧面外侧光胶第二配盘，以增加搭边宽度；S52.光胶第二配盘后稳定预定时间；S53.检测所述第二侧面的面形；S54.在所述第二侧面的面形变化在0fr-0.05fr时对所述第二侧面进行镀膜。
可选地，在步骤S1和步骤S2的成盘环抛之前，所述加工方法还包括：将多个所述毛坯成盘上盘至所述镜盘上；对所述毛坯依次进行磨砂和高抛。
根据本申请的技术方案，通过成盘环抛使第一侧面和第二侧面达到较好的面形，对第二侧面后续进行单件环抛提，确保第二侧面在精修面形后满足产品面形精度要求。
本申请的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请。在附图中：
图1为显示根据本申请的长条状光学零件的加工方法的一种实施方式的工件上盘形式；
图2显示根据本申请的长条状光学零件的加工方法的另一种实施方式的工件上盘形式；
图3为显示根据本申请的长条状光学零件的加工方法的一种实施方式的镀膜光胶配盘的示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请的技术方案。
本申请提供一种长条状光学零件的加工方法，其中，所述长条状光学零件的毛坯10包括四个侧面和两个端面，四个侧面包括第一侧面、与所述第一侧面相对的第二侧面以及与所述第一侧面相邻的第三侧面和第四侧面，所述加工方法包括：
S1.成盘环抛所述毛坯的第一侧面，以使所述第一侧面的面形精度达到第一设定精度；
S2.以所述第一侧面为基准面，对所述毛坯的所述第二侧面进行成盘环抛，以使所述第二侧面的面形精度达到第二设定精度；
S3.对所述第二侧面进行单件环抛，精修所述第二侧面的面形从所述第二设定精度达到产品面形精度要求。
使用本申请的加工方法，通过成盘环抛使第一侧面和第二侧面达到较好的面形，可以对第二侧面后续进行单件环抛，确保第二侧面在精修面形后满足产品面形精度要求。
具体的，在步骤S2对第二侧面进行成盘环抛时，通过第一侧面作为基准面接触镜盘，第一侧面在步骤S1中通过成盘环抛获得良好的面形，能够为第二侧面的成盘环抛时提供上盘的定位基准，降低单件环抛的抛光时间。并且，第二侧面在良好的面形基础上进一步精修，可以通过单件环抛的方式对第二侧面的局部进行针对性地去除，确保最终满足产品面形精度要求。
另外，优选地，在步骤S3中，可以以第一侧面作为基准面接触镜盘，镜盘对毛坯提供支撑力，以进一步提高定位精度，从而确保第二侧面的精修效果。
其中，可以根据需要设定第一侧面、第二侧面成盘环抛达到的第一设定精度和第二设定精度。例如，第一设定精度和第二设定精度可以相同或不同，例如可以均为0fr-0.2fr。
上盘时，可以根据需要在镜盘20的适当位置摆放并且将工件胶接在镜盘上。由于成盘环抛时镜盘20中部的工件的加工效果更好，加之长条状光学零件的形状特殊性，优选地，在步骤S1和S2中，如图1所示，上盘时，将所述毛坯10设置在镜盘20中部。另外，为确保成盘环抛时镜盘20的平稳，可以在所述毛坯10周围加第一配盘30。第一配盘30的规格和位置可以根据需要选择，以尽可能在镜盘20上均布。例如，为提高效率，可以同时加工不同规格的毛坯10，如图2所示。
本申请的发明人发现，如果长条状光学零件的毛坯10(即进行步骤S1之前的工件)内部存在残余应力，则在加热镀膜后会释放残余应力，这与膜层材料一起作用于工件表面面形，将对工件表面面形产生不利影响。为解决该问题，优选地，所述加工方法可以包括在步骤S1之前的去应力处理，所述去应力处理包括：将所述毛坯10加热并保温，然后自然冷却。由此，可以在进行抛光前将毛坯10的内应力消除，降低因残余应力释放导致的不利影响。
其中，根据毛坯10的规格，可以选择去应力处理的次数。具体的，当毛坯10的规格较大，残余应力可能越多，为此可以增加去应力处理的次数。因此，优选地，所述加工方法包括在步骤S1之前对所述毛坯10进行至少两次去应力处理。
此外，可以根据毛坯10的材质、规格等选择去应力处理的加热温度和保温时间。优选地，去应力处理包括：将所述毛坯10逐步加热到240℃
-250℃并保温2h-4h。
其中，在去应力处理时，可以采用适当方式加热毛坯10。例如可以通过烤箱烘烤，以便通过烤箱的电阻丝加热特性达到逐步加热的效果。
本申请中，为便于光胶配盘并且为了满足毛坯10的相邻面的垂直度要求，可以对第三侧面和第四侧面进行抛光。优选地，步骤S3之后，所述加工方法还包括：S4.依次对所述第三侧面、第四侧面进行成盘环抛，以使所述第三侧面和第四侧面的成盘面形精度达到产品面形精度要求，例如0fr--1fr。
其中，在对第三侧面进行成盘环抛时，可以以第二侧面作为基准定位，以提高加工精度。具体的，步骤S4中，对所述第三侧面进行成盘环抛之前，包括：在所述毛坯10的第三侧面朝上的状态下将所述毛坯的第二侧面光胶至长方体配盘的侧壁上，其中所述长方体配盘的侧壁相对于镜盘的侧垂精度不超过第二侧面与第三侧面之间侧垂精度的一半。其中，通过控制长方体配盘的侧壁相对于镜盘的侧垂精度，可以保证第二侧面与第三侧面、第四侧面的侧垂精度。此外，在成盘环抛第三侧面时，第四侧面接触镜盘，可以避免毛坯10悬空，能够提高加工安全性。
另外，在抛光后，可以对要求面形精度的表面进行镀膜。具体的，步骤S4之后，所述加工方法包括：S5.对所述第二侧面镀膜。根据不同的工件要求，可以对第二侧面提供不同的镀膜。例如，步骤S5可以包括对所述第二侧面全口径镀膜，例如短方向(图1中宽度(尺寸t)为短边，短方向为宽度方向)全口径镀膜。其中，可以采用适当方式确保全口径镀膜。优选地，所述步骤S5包括：S51.在所述第三侧面和第四侧面外侧光胶第二配盘，以增加搭边宽度，如图3所示；S52.光胶第二配盘后稳定预定时间；S53.检测所述第二侧面的面形；S54.在所述第二侧面的面形变化在0fr-0.05fr时对所述第二侧面进行镀膜。
通过对第三侧面和第四侧面进行适当抛光，可以为光胶第二配盘提供良好的定位基础。通过光胶第二配盘增加搭边宽度，可以确保短方向全口径镀膜，避免在短方向边缘形成蹋边。通过在光胶第二配盘后稳定预定时间(预定时间可以根据需要选择，例如3h-5h)，可以为光胶第二配盘时温度对第二侧面的面形影响提供充分的作用时间，以在检测第二侧面的面形时获得精确的检测结果。通过在第二侧面的面形达到要求的情况下进行镀膜，可以确保镀膜后的面形依然符合要求。
在步骤S53检测到第二侧面的面形变化超出要求时，可以重新对在第三侧面和第四侧面外侧进行光胶配盘(即重复步骤S51-S53)，直到步骤S53检测到的面形变化符合要求。
光胶第二配盘时，可以在第三侧面和第四侧面光胶微晶配盘40，搭边宽度可以根据毛坯10的规格选择，例如，毛坯10的短边长度为31.9mm-32.1mm，光胶微晶配盘40的搭边宽度可以为3.9mm-4mm，以确保实现短方向全口径镀膜。
在步骤S1中，可以对工件依序进行不同精度的抛光。具体的，在步骤S1和步骤S2的成盘环抛包括高抛和精抛。例如，在对第二侧面进行成盘环抛时，可以先对第二侧面进行高抛(高速抛光)，以使第二侧面的面形达到1fr-3fr，再对第二侧面精抛到0.2fr。
另外，在抛光前还可以对毛坯10进行粗磨加工。具体的，在步骤S1和步骤S2的成盘环抛之前，所述加工方法还包括：将多个所述毛坯成盘上盘至所述镜盘上；对所述毛坯依次进行磨砂和高抛。
下面结合实施例对本申请的加工方法进行说明。
实施例
长条状光学零件的毛坯10尺寸为长280mm，宽32.4mm，高40.4mm。第二侧面面形要求有效孔径内任意11x30区域内PV＜20nm。具体加工工序如下表1所示。
表1
使用本申请的方法，能够实现现有技术无法完成的长条状光学零件的高产品面形精度要求。
以上详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本申请所公开的内容。
Claims (10)
1.一种长条状光学零件的加工方法，其特征在于，用于加工成长条状光学零件的毛坯(10)包括四个侧面和两个端面，四个侧面包括第一侧面、与所述第一侧面相对的第二侧面以及与所述第一侧面相邻的第三侧面和第四侧面，所述加工方法包括：
S1.成盘环抛所述毛坯的第一侧面，以使所述第一侧面的面形精度达到第一设定精度；
S2.以所述第一侧面为基准面，对所述毛坯的所述第二侧面进行成盘环抛，以使所述第二侧面的面形精度达到第二设定精度；
S3.对所述第二侧面进行单件环抛，精修所述第二侧面的面形从所述第二设定精度达到产品面形精度要求。
2.根据权利要求1所述的长条状光学零件的加工方法，其特征在于，在步骤S1和S2中，上盘时，将所述毛坯(10)设置在镜盘(20)中部，在所述毛坯周围加第一配盘(30)。
3.根据权利要求1所述的长条状光学零件的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括在步骤S1之前的去应力处理，所述去应力处理包括：将所述毛坯(10)加热并保温，然后自然冷却。
4.根据权利要求3所述的长条状光学零件的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括在步骤S1之前对所述毛坯(10)进行至少两次去应力处理。
5.根据权利要求3所述的长条状光学零件的加工方法，其特征在于，去应力处理包括：将所述毛坯(10)逐步加热到240℃-250℃并保温2h-4h。
6.根据权利要求1所述的长条状光学零件的加工方法，其特征在于，在步骤S1和步骤S2的成盘环抛之前，所述加工方法还包括：
将多个所述毛坯成盘上盘至所述镜盘上；
对所述毛坯依次进行磨砂和高抛。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的长条状光学零件的加工方法，其特征在于，步骤S3之后，所述加工方法还包括：
S4.依次对所述第三侧面、第四侧面进行成盘环抛，以使所述第三侧面和第四侧面的成盘面形精度达到—产品面形精度要求。
8.根据权利要求7所述的长条状光学零件的加工方法，其特征在于，步骤S4中，对所述第三侧面进行成盘环抛之前，包括：
在所述毛坯(10)的第三侧面朝上的状态下将所述毛坯的第二侧面光胶至长方体配盘的侧壁上，其中所述长方体配盘的侧壁相对于镜盘的侧垂精度不超过第二侧面与第三侧面之间侧垂精度的一半；
将所述长方体配盘光胶至所述镜盘上，以完成成盘上盘。
9.根据权利要求7所述的长条状光学零件的加工方法，其特征在于，在步骤S4之后，所述加工方法还包括：
S5.对所述第二侧面全口径镀膜。
10.根据权利要求9所述的长条状光学零件的加工方法，其特征在于，步骤S5包括：
S51.在所述第三侧面和第四侧面外侧光胶第二配盘，以增加搭边宽度；
S52.光胶第二配盘后稳定预定时间；
S53.检测所述第二侧面的面形；
S54.在所述第二侧面的面形变化在0fr-0.05fr时对所述第二侧面进行镀膜。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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