米级大口径光学元件高效抛光机及抛光方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108789117A(43)申请公布日2018.11.13(21)申请号201810636294.5B24B47/20(2006.01)(22)申请日2018.06.20B24B57/02(2006.01)(71)申请人中国科学院上海光学精密机械研究所地址201800上海市嘉定区清河路390号(72)发明人邵建达顿爱欢曹俊王冬冬吴福林徐学科(74)专利代理机构上海恒慧知识产权代理事务所(特殊普通合伙)31317代理人张宁展(51)Int.Cl.B24B29/02(2006.01)B24B13/00(2006.01)B24B41/06(2012.01)B24B47/12(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称米级大口径光学元件高效抛光机及抛光方法(57)摘要一种米级大口径光学元件高效抛光机及抛光方法，抛光机包括搅拌器、小水盆、大理石盘、大水盆、机架、工件环固定件、前后手轮、工件环、工件环驱动器、上下手轮、小叶轮泵、大叶轮泵、注液桶、靠轮、工件环支撑件、电机、抛光垫和转盘轴承。本发明可对米级大口径光学元件进行加工，采用超高平面度精度大理石盘来确保光学元件的面形精度，多个工位可以同时加工光学元件，工件环采用悬浮结构、循环注液、浸没式抛光等技术，大大提高了光学元件的加工效率，降低加工成本。CN108789117ACN108789117A权利要求书1/2页1.一种米级大口径光学元件高效抛光机，其特征在于该抛光机包括搅拌器(1)、小水盆(2)、大理石盘(3)、大水盆(4)、机架(5)、工件环固定件(6)、前后手轮(7)、工件环(8)、工件环驱动器(9)、上下手轮(10)、小叶轮泵(11)、大叶轮泵(12)、注液桶(13)、靠轮(14)、工件环支撑件(15)、电机(16)、抛光垫(17)和转盘轴承(18)，所述的机架(5)由六边形的六个顶角处的支撑架支撑并置于地面上，所述的大水盆(4)的外围固定在所述的机架(5)的内侧，内围延伸至大理石盘(3)的下面；在所述的机架(5)上的周边均匀地设有多个工件环固定件(6)，该工件环固定件(6)有水平导轨和垂直导轨，分别有前后手轮(7)和上下手轮(10)来控制调节所述的工件环(8)的水平和垂直的运动，所述的工件环支撑件(15)固定在所述的工件环固定件(6)上，所述的工件环(8)通过卡槽限定在所述的工件环支撑件(15)的内，并由工件环支撑件(15)支撑，所述的工件环(8)由固定在所述的工件环固定件(6)上的工件环驱动器(9)通过靠轮(14)驱动转动；所述的大理石盘(3)上贴有抛光垫(17)，所述的大理石盘(3)的外围设有一圈密闭的小水盆(2)，大理石盘(3)通过转盘轴承(18)与电机(16)连接，所述的电机(16)固定在地面上，该电机(16)驱动所述的大理石盘(3)的运动；所述的搅拌器(1)固定在机架(5)空余的一角上，该搅拌器(1)的搅拌头伸入所述的小水盆(2)的槽内；所述的循环注液桶(13)放置在所述的机架(5)旁边地面上，使用小叶轮泵(11)将小水盆(2)中的抛光液泵到所述的循环注液桶(13)中，使用大叶轮泵(12)将注液桶(13)中的抛光液泵回所述的小水盆(2)中。2.利用权利要求1所述的米级大口径光学元件高效抛光机进行光学元件的抛光方法，其特征在于该方法包括如下步骤：1)平面度000级大理石盘(3)的修形，包括下列步骤：①采用双频激光干涉仪测量大理石盘(3)表面的平面度；②所述的循环注液桶(13)在修盘过程中用来盛装抛光液，修盘开始前，用大叶轮泵(12)将小水盆(2)中的抛光液泵到所述的循环注液桶(13)中；采用大理石盘抛光机对所述的大理石盘(3)表面进行研抛，修形；③将大理石盘(3)表面清洗干净，再用双频激光干涉仪测量大理石盘(3)表面的平面度，若平面度满足000级要求，则进入下一步，否则返回步骤②；2)采用修盘器对所述的大理石盘(3)上粘贴的抛光垫(17)的表面进行修形，所述的修盘器包括圆盘形大理石和金刚石丸片，该圆盘形大理石的直径约为所述的大理石盘(3)直径的1/3，平面度优于0.01mm；所述金刚石丸片通过胶水粘贴在所述的大理石盘上，精密研磨至所述修盘器的平面度为0.005mm以上；采用所述修盘器对抛光垫(17)表面的氧化层完全去除则修盘结束；采用双频激光干涉仪测量抛光垫(17)的平面度，进行下一步；3)将待加工的光学元件上盘：将待加工的光学元件放置在所述的工件环(8)内的大理石盘(3)上，用小叶轮泵(11)将抛光液泵回到小水盆(2)中，实现抛光液的循环使用；所述的小水盆(2)固定在大理石盘(3)的四周形成密闭的结构，里面可以装载抛光液，抛光液面略高于所述的大理石盘(3)抛光垫盘面约0-