硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)及制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)冷加工領(lǐng)域，涉及一種用于硬質(zhì)光學(xué)材料的拋光模，具體涉及一種硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)及制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著精密光學(xué)技術(shù)與需求的發(fā)展，硬質(zhì)光學(xué)材料如單晶硅、尖晶石、藍(lán)寶石等的應(yīng)用越來越廣泛。硬質(zhì)光學(xué)材料拋光加工的精度、效率難以兼顧一直是應(yīng)用的阻礙。
[0003]硬質(zhì)光學(xué)材料的有兩種拋光方法，古典拋光法和高速拋光法。古典拋光法采用金屬基體上涂覆拋光瀝青制作成的拋光模，低速低壓拋光，具有面形精度高、表面質(zhì)量優(yōu)良的特點(diǎn)；這種方法的缺點(diǎn)是，拋光瀝青容易受熱后老化而失去彈性而導(dǎo)致需要頻繁重做，拋光瀝青制作的拋光模拋光效率低。高速拋光法采用金屬基體表面貼置聚氨酯拋光皮制作成的拋光模，高速高壓拋光，其特點(diǎn)是拋光效率高，表面質(zhì)量中等，但其缺點(diǎn)是拋光模制作復(fù)雜昂貴，且所獲得的面形精度難以滿足精密光學(xué)的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)及制作方法。
[0005]一種硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括金屬基體1、瀝青彈性層2和若干聚氨酯拋光片3 ;金屬基體I的層面上為瀝青彈性層2，瀝青彈性層2上設(shè)有多個(gè)聚氨酯拋光片3 ;所述聚氨酯拋光片采用圓形片。
[0006]進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述一種硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述聚氨酯拋光片采用同心圓形分布方式粘附于瀝青彈性層上。
[0007]進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述一種硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述聚氨酯拋光片采用螺旋線分布方式粘附于瀝青彈性層上。
[0008]進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述一種硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:若干聚氨酯拋光片整體形成平面。
[0009]進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述一種硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:若干聚氨酯拋光片整體形成凸球面。
[0010]進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述一種硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:若干聚氨酯拋光片整體形成凹球面。
[0011]進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述一種硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述瀝青彈性層厚度為l-10mm。
[0012]進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述一種硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述瀝青彈性層采用牌號(hào)為64#_70#的拋光瀝青。
[0013]一種制作所述硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于步驟如下:
[0014]步驟1:將多個(gè)聚氨酯圓片，按選擇的排列方式貼置到光學(xué)平板上；
[0015]步驟2:在聚氨酯片之間的空隙內(nèi)涂覆拋光粉，加熱至40°C并保持；
[0016]步驟3:將瀝青置于金屬基體上，然后加熱金屬基體至瀝青處于融化狀態(tài)后，將瀝青均勻涂敷于基體表面，在瀝青厚度達(dá)到需要的厚度后，將帶有瀝青彈性層的金屬基體與光學(xué)平板放置有聚氨酯圓片的一面貼合，自然冷卻至室溫后取下光學(xué)平板，去除聚氨酯圓片間隙內(nèi)的瀝青，制作完成拋光模。
[0017]本發(fā)明提出的一種硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)兼具了拋光瀝青具有的流動(dòng)性和聚氨酯的高效拋光能力，可將拋光時(shí)間縮短50%，能在滿足面形精度的前提下有效提高硬質(zhì)光學(xué)材料的拋光效率。該硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)制作簡便，材料容易獲得，耐用性較古典拋光瀝青模提高3倍以上，能夠廣泛適用于硬質(zhì)光學(xué)材料的拋光加工。使用時(shí)不需對(duì)古典拋光機(jī)床進(jìn)行改動(dòng)即可使用，具有顯著地成本優(yōu)勢(shì)。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模的剖視圖；
[0019]圖2是本方法的硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模的俯視圖；
[0020]圖3是本發(fā)明的硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模的實(shí)施例示意圖；
[0021]1.金屬基體2.拋光瀝青3.聚氨酯拋光片4.加工中零件5.夾具
【具體實(shí)施方式】
[0022]現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例、附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0023]剪若干片Φ16πιπι 口徑的聚氨酯圓片，按選擇的排列方式貼置到光學(xué)平板上，聚氨酯圓片的排列方式可以是同心圓形，也可以是螺旋線形，本實(shí)施例中為同心圓形。在聚氨酯片的空隙內(nèi)涂上拋光粉，用紅外燈對(duì)其表面加熱至40°C并保持待用。加熱金屬基體至拋光瀝青處于融化狀態(tài)后，將拋光瀝青均勻涂敷于金屬基體表面，并在瀝青層厚度達(dá)到需要的厚度后，將帶有瀝青彈性層的金屬基體壓在光學(xué)平板放置有聚氨酯圓片的一面上，而后自然冷卻。一般對(duì)瀝青彈性層厚度要求為1-10_，本實(shí)施例對(duì)瀝青彈性層厚度要求為8_。將冷卻到室溫的拋光模從光學(xué)平板上取下，去除聚氨酯圓片間隙內(nèi)的突出瀝青，保證瀝青高度低于聚氨酯圓片，拋光模即制作完成。
[0024]如圖3所示，將該硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)通過螺紋孔夾持到機(jī)床上，加入拋光液后，在硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)上放上待加工零件4，待加工零件4與夾具5膠粘，通過夾具5與外部機(jī)構(gòu)連接。外部機(jī)構(gòu)給夾具5施加壓力，并開動(dòng)機(jī)床，帶動(dòng)硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，待加工零件4做往復(fù)擺動(dòng)并因摩擦力隨硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)采用古典拋光方式進(jìn)行拋光加工。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于包括金屬基體、瀝青彈性層和若干聚氨酯拋光片；金屬基體的層面上為瀝青彈性層，瀝青彈性層上設(shè)有多個(gè)聚氨酯拋光片；所述聚氨酯拋光片采用圓形片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述聚氨酯拋光片采用同心圓形分布方式粘附于瀝青彈性層上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述聚氨酯拋光片采用螺旋線分布方式粘附于瀝青彈性層上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:若干聚氨酯拋光片整體形成平面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:若干聚氨酯拋光片整體形成凸球面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:若干聚氨酯拋光片整體形成凹球面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述瀝青彈性層厚度為l-10mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述瀝青彈性層采用牌號(hào)為64#-70#拋光瀝青。
9.一種制作權(quán)利要求1?8所述任一項(xiàng)硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于步驟如下: 步驟1:將多個(gè)聚氨酯圓片，按選擇的排列方式貼置到光學(xué)平板上； 步驟2:在聚氨酯片之間的空隙內(nèi)涂覆拋光粉，加熱至40°C并保持； 步驟3:將瀝青置于金屬基體上，然后加熱金屬基體至瀝青處于融化狀態(tài)后，將瀝青均勻涂敷于基體表面，在瀝青厚度達(dá)到需要的厚度后，將帶有瀝青彈性層的金屬基體與光學(xué)平板放置有聚氨酯圓片的一面貼合，自然冷卻至室溫后取下光學(xué)平板，去除聚氨酯圓片間隙內(nèi)的瀝青，制作完成拋光模。
【專利摘要】本發(fā)明提出硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)及制作方法，拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)包括金屬基體、瀝青彈性層和若干聚氨酯拋光片；金屬基體的層面上為瀝青彈性層，瀝青彈性層上設(shè)有多個(gè)聚氨酯拋光片；所述聚氨酯拋光片采用圓形片。本發(fā)明提出的一種硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)兼具了拋光瀝青具有的流動(dòng)性和聚氨酯的高效拋光能力，可將拋光時(shí)間縮短50％，能在滿足面形精度的前提下有效提高硬質(zhì)光學(xué)材料的拋光效率。該硬質(zhì)光學(xué)材料拋光模復(fù)合結(jié)構(gòu)制作簡便，材料容易獲得，耐用性較古典拋光瀝青模提高3倍以上，能夠廣泛適用于硬質(zhì)光學(xué)材料的拋光加工。使用時(shí)不需對(duì)古典拋光機(jī)床進(jìn)行改動(dòng)即可使用，具有顯著地成本優(yōu)勢(shì)。
【IPC分類】B24B13-01, B24D18-00
【公開號(hào)】CN104551926
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510009469
【發(fā)明人】劉昕, 楊崇民, 劉新武, 袁陽, 張巖, 吳斌, 左雪燕
【申請(qǐng)人】西安應(yīng)用光學(xué)研究所
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月9日