上一篇文章我们已经介绍了光学零件的超光滑表面4大加工方法的前两种,今天这篇文章我们继续介绍后面两种。
1、CCOS小磨头抛光
现代光学系统正朝着超精密、大口径、非球面、离轴面的方向不断发展,对光学元件的要求越来越高,计算机控制光学表面成形技术(CCOS)应运而生。
CCOS小磨头抛光(即计算机控制小磨头抛光技术)是一种结合传统研抛经验和现代数控技术的先进工艺方法,能够高效、稳定地加工出光学非球面元件。是一种完全不同于传统手工抛光方法的技术,其抛光过程完全由计算机进行控制,可以对整个光学曲面的抛光过程进行尽可能的模拟,从而达到比较高的加工精度。
实际加工时,可以将的目标工件表面形貌数据提前输入控制系统中,根据具体抛光环境,通过对工具头驻留时间、速度、抛光轨迹、抛光压力等主要因素进行控制,使光学表现的面形精度与目标面型精度的误差不断减小,最终达到目标面型精度。
-小工具(小磨头)数控抛光机-
2、磁流变抛光
磁流变抛光技术利用磁流变液形成的柔性抛光盘对光学零件进行抛光。磁流变抛光液由抛光粉、表面活性剂、基载液和磁性微粒等组成,未受磁场作用时,磁流变液呈现出流体状态,在磁场的作用下,磁流变液可形成类似于半固体状态的Bingham介质。
抛光光学零件时,磁流变液在磁场的作用下发生流变效应形成Bingham介质的抛光磨头,抛光粉颗粒悬浮抛光磨头的上表面,当抛光磨头与光学零件之间产生相对运动时,夹持在两者之间的抛光粉颗粒实现对光学零件表面的材料去除而完成抛光。
在磁流变液的磁场饱和度范围内,保持抛光磨头与光学零件之间的间隙固定,磁场强度的增大,Bingham介质所形成的抛光磨头硬度越大,提供给抛光粉的切削压力随着增大,光学零件表面的材料去除率越高。磁流变抛光技术具有抛光亚表层损伤很小和抛光磨头基本不磨损等优点,其加工精度也较高,虽然其抛光成本较高,但这是未来超光滑表面加工技术的发展方向。
-磁流变抛光机-
目前,国内在光学零件超光滑表面加工技术正在由单件、小批量的人工生产向商业化应用转变,已有商业化的超光滑表面加工设备面市,卓精艺研发生产的小工具数控抛光机、磁流变抛光机、超光滑表面抛光机都是其中极具代表性的产品。
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