一种非球面透镜仿形精磨装置的制作方法

1.本实用新型专利涉及光学冷加工领域，尤其涉及非球面透镜加工领域。


背景技术：

2.在现代光学冷加工中，目前所用的非球面透镜精磨设备主要为数控非球面精磨机来实现，通过在数控设备加工中输入非球面曲线公式，后数控加工中心通过设定好的加工程序进行加工产品，这种加工方法操作复杂，费时费力，且加工设备昂贵，生产效率低。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种非球面透镜仿形精磨装置，以实现待磨非球面只需通过标准仿形非球面产品进行表面曲线函数进行仿形加工，加工设备低廉，有效提高了加工效率。
4.本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型提供的一种非球面透镜仿形精磨装置，包括同向旋转轴主体机构，设于主体机构上方的数控横移平台，设于数控横移平台上方的数控竖移平台以及设于数控竖移平台上的可移动的精磨机构和转换头机构，同向旋转主体机构用于旋转待磨削件和仿形件的旋转。精磨机构用于磨削同向旋转主体结构上的旋转待磨削件，转换机构上带有光学偏心测试系统和蓝宝石接触针头，光学偏心测试系统可用于校正仿形件的对心，蓝宝石接触针头用于拟合仿形件的曲线，横向移动平台用于精磨机构和转换头机构的横向移动。
5.作为本方案的进一步改进，同向旋转轴主体机构包括加工旋转轴，仿形旋转轴在同一水平线上，且旋转方向为顺时针旋转，x轴导轨槽位于同向旋转轴主体机构的下方，x轴驱动机构位于侧面。作为本方案的进一步改进，数控横移平台设于向旋转轴主体机构上，数控横移平台上带有x轴导轨和y轴导轨槽可用于横向移动。作为本方案的进一步改进，数控竖移平台设于数控横移平台上，数控竖移平台上带有y轴驱动机构和y轴导轨可用于平台的竖向移动。作为本方案的进一步改进，精磨机构设于数控竖移平台左侧，可用于对待加工件的磨削。作为本方案的进一步改进，转换头机构设于数控竖移平台，可用于仿形件的对心及表面拟合。作为本方案的进一步改进，精磨机构还包括磨削砂轮，连接数控竖移平台与磨削砂轮的轴，以及固定磨削砂轮的固定装置。作为本方案的进一步改进，转换头机构还包括光学偏心测试系统，及蓝宝石接触针头。作为本方案的进一步改进，光学偏心测试系统还包括ccd，光学镜头及平行光管主体等。作为本方案的进一步改进，蓝宝石接触针头还包括连接杆，蓝宝石球体。作为本方案的进一步改进，蓝宝石球体球半径与磨削砂轮圆弧半径相等。作为本方案的进一步改进，所述仿形旋转轴与加工旋转轴，与转换头机构还包括光学偏心测试系统，及蓝宝石接触针头的中心，精磨机构上的磨削砂轮在同一水平线上。并且仿形旋转轴与加工旋转轴的间距和光学偏心测试系统与磨削砂轮的间距在相等。
附图说明
6.图1是本实用新型具体实施方式中提供的一种非球面透镜仿形精磨装置的结构示意图；
7.图2本实用新型具体实施方式中提供的一种非球面透镜仿形精磨装置的结构主视图；
8.图3本实用新型具体实施方式中提供的一种非球面透镜仿形精磨装置的精磨状态图示；
9.1、同向旋转轴主体机构；2、数控横移平台；3、数控竖移平台；4、精磨机构；5、转换头机构；6、仿形件；7、待加工件；101、仿形旋转轴；102、加工旋转轴；103、x轴导轨槽；104、x轴驱动机构；201、y轴导轨槽；202、x轴导轨；301、y轴驱动机构；302、驱动机构；303、y轴导轨；41、
10.固定装置；42、磨削砂轮；43、轴；401、磨削砂轮圆弧、51、光学偏心测试系统；52、蓝宝石接触针头；511、光学镜头；512、平行光管主体；513、ccd；521、连接杆；522、蓝宝石球体。
具体实施方式
11.下面参照附图结合实例对本实用新型做进一步的描述。
12.如图1所示，装置包括同向旋转轴主体机构1，设于主体机构上方的数控横移平台2，设于数控横移平台2上方的数控竖移平台3以及设于数控竖移平台3上的可移动的精磨机构4和转换头机构5，同向旋转主体机构1用于旋转待磨削件7和仿形件6的旋转。精磨机构4用于磨削同向旋转主体结构1上的旋转待磨削件7，转换机构5上带有光学偏心测试系统51和蓝宝石接触针头52，光学偏心测试系统51可用于校正仿形件6的对心，蓝宝石接触针头52用于拟合仿形件6的轮廓曲线，横向移动平台2用于精磨机构4和转换头机构5的横向移动。以实现待磨非球面只需通过标准仿形非球面产品，进行表面曲线函数进行仿形加工，有效提高了加工效率。
13.非球面二次曲线公式：
14.其中c=1/r为基圆曲率，r为基圆半径，k=-e2
15.在常规加工中加工这样的曲率是非常困难的，通过采用本实用新型具体一种非球面透镜仿形精磨装置来加工非球面透镜的外表曲线则使加工方法变得简单，高效；如图1、2所示，同向旋转轴主体机构1上装置有仿形旋转轴101与加工旋转轴102，并且在同一水平线上，与转换头机构5还包括光学偏心测试系统51，及蓝宝石接触针头52的中心，精磨机构4上的磨削砂轮42在同一水平线上。并且仿形旋转轴101与加工旋转轴102的间距和光学偏心测试系统51与磨削砂轮42的间距在相等；具体的，仿形件6粘接在仿形旋转轴101上，待加工件7粘接在加工旋转轴102，光学偏心测试系统51对准仿形件6，旋转仿形旋转轴101，通过手动调整仿形件6对心；使光学偏心测试系统51与仿形件6的轴同轴度在一条线上；如图3所示，翻转转换头机构5，蓝宝石接触针头52对准。仿形件6，通过控制y轴驱动机构301，数控竖移平台3通过y轴导轨303移动至仿形件6的顶点处，蓝宝石接触针头52上的蓝宝石球体522与仿形件6顶点接触；驱动机构302带动磨削砂轮42转动，控制 y轴驱动机构301使蓝宝石接触针头52上的蓝宝石球体522紧紧贴合仿形件6的外轮廓；x轴驱动机构104的可使同向旋转轴
主体机构1主体上方的数控横移平台2与数控竖移平台3整体向侧方移动，带动磨削砂轮42与蓝宝石球体522同时往一侧移动；蓝宝石球体522球半径与磨削砂轮42圆弧半径相等，这样既能够使加工出来的待加工件7的外轮廓曲线与仿形件6尺寸一致；这样加工出来的非球面精磨面型指标pt值可达到＜3um；以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权力要求书所限定的保护范围为准。
16.仿形件6，通过控制y轴驱动机构301，数控竖移平台3通过y轴导轨303移动至仿形件6的顶点处，蓝宝石接触针头52上的蓝宝石球体522与仿形件6顶点接触；
17.驱动机构302带动磨削砂轮42转动，控制 y轴驱动机构301使蓝宝石接触针头52上的蓝宝石球体522紧紧贴合仿形件6的外轮廓；x轴驱动机构104的可使同向旋转轴主体机构1主体上方的数控横移平台2与数控竖移平台3整体向侧方移动，带动磨削砂轮42与蓝宝石球体522同时往一侧移动；蓝宝石球体522球半径与磨削砂轮42圆弧半径相等，这样既能够使加工出来的待加工件7的外轮廓曲线与仿形件6尺寸一致；这样加工出来的非球面精磨面型指标pt值可达到＜3um。
18.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权力要求书所限定的保护范围为准。