大口徑帶孔硫系玻璃球面透鏡制造技術(shù)研究.pdf

1、硫系玻璃因其優(yōu)良的光學(xué)特性、低成本及環(huán)保特性，近年來受到了紅外光學(xué)系統(tǒng)的青睞，但是硫系玻璃的熱力學(xué)性能卻給零件加工帶來了很大的難度，尤其是大口徑的光學(xué)零件，更容易出現(xiàn)零件炸裂、面形不易控制等問題。為了使大口徑硫系玻璃透鏡能夠更好地應(yīng)用在紅外光學(xué)系統(tǒng)，提高其精密制造的工藝成熟度，進行大口徑硫系玻璃透鏡制造技術(shù)的研究意義重大。本文研究了帶孔大口徑硫系玻璃球面透鏡的制造技術(shù)，完成的主要工作如下：
　　1）研究了帶孔球面透鏡的加工工藝。分

2、析了硫系玻璃的材料特性，確定了帶孔球面透鏡加工的難點，主要包括口徑大、精度高、外形結(jié)構(gòu)異常等。提出了古典的磨拋和現(xiàn)代超精密數(shù)控加工融合的技術(shù)方案，設(shè)計了加工工藝路線。
　　2）研究了平擺式拋光工藝因素。通過數(shù)學(xué)建模，對平擺式拋光的運動軌跡進行了仿真分析，確定了最優(yōu)的運動軌跡和工藝參數(shù)。分析了研磨拋光過程中工裝、環(huán)境和模層表面結(jié)構(gòu)對光學(xué)表面面形的影響，優(yōu)化了工裝和模層參數(shù)。
　　3）研究了透鏡中心偏差和中心孔控制方法。分析了透

3、鏡中心偏差的等厚法和定心磨邊法兩種控制方法，結(jié)合這兩種方法確保了高精度的中心偏差指標。介紹了預(yù)制孔加工原理，確定了中心孔加工途徑，對鉆孔加工的工裝進行了優(yōu)化設(shè)計，提出了鉆孔的防護措施和鉆孔缺陷控制方法。
　　進行了硫系玻璃透鏡的光學(xué)表面創(chuàng)成試驗和鉆孔試驗，幾組加工試驗驗證了表面創(chuàng)成和鉆孔工藝方法的可行性和工藝參數(shù)的適用性。試驗結(jié)果顯示，拋光后表面面形PV達到0.27λ,rms達到0.034λ；鉆孔后面形PV達到0.829λ，rms