【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及光學加工，尤其涉及一種硫系玻璃等厚透鏡加工方法。
技術介紹
1、硫系玻璃是一種以via族元素s、se、te為主要組分的紅外光學材料，其在1～14μm間透過率較高，且具有較小的熱差系數(約為ge單晶的五分之一，即9×10-7/℃)、寬光譜透過性、適合模壓成型和大口徑制備(最大直徑可達140mm以上)等特點。
2、硫系玻璃光學元件的加工方式多樣，結合其加工數量、難度，主要的加工形式有模壓加工、高效加工和傳統古典加工。在針對小批量硫系玻璃零件加工時，如果應用模壓工藝，由于制造模壓模的成本較高，會大大增加相應產品的制造成本，另外模壓時材料的光學性能也可能發生改變。而應用高效加工或者傳統加工，則可在材料光學性能穩定的基礎上，根據零件光學指標需求，開展對零件的加工。
技術實現思路
1、鑒于上述的分析，本專利技術實施例旨在提供一種硫系玻璃等厚透鏡加工方法，用以解決現有硫系玻璃材料加工表面質量差，操作復雜，修拋時玻璃受力不均勻、表面疵病等級差，中心偏差控制困難等問題中的至少一個。
2、本專利技術實施例提供了一種硫系玻璃等厚透鏡加工方法，包括如下步驟：
3、步驟1、粗磨：手工研磨透鏡兩面，控制透鏡邊厚差≤0.02mm以內；
4、步驟2、拋光：分三階段對粗磨后的鏡片進行拋光，三階段選用的拋光劑依次為：w1氧化鋁拋光粉，w0.3氧化鋁拋光粉，w0.3金剛石溶液；
5、步驟3、定心磨邊：應用打表法，修正透鏡中心偏差＜0.01mm，并
6、步驟4、盤下修拋：應用修拋模及夾持工裝，對零件兩面進行拋光，去除零件表面劃痕；
7、步驟5、真空鍍膜：在透鏡兩面鍍制增透膜。
8、進一步地，步驟2中所述分三階段對粗磨后的鏡片進行拋光，包括粗拋、精拋和修拋三個階段；
9、具體地，所述粗拋階段包括如下步驟：
10、s101、將粗磨后的鏡片清洗后，粘貼在拋光膠膜上完成上盤，然后放置在涂有w1氧化鋁拋光粉的拋光模上，調整位置，使鏡片表面與拋光模表面貼合；
11、s102、打開拋光機，使拋光模旋轉，進行粗拋，拋光時間為4～5h，控制零件面形在5道光圈內，清洗鏡片。
12、進一步地，所述精拋階段包括如下步驟：
13、s201、將粗拋并清洗后的鏡片放在拋光模上，添加w0.3氧化鋁拋光液；
14、s202、打開拋光機，使拋光模旋轉，進行精拋，拋光時間為4～5h，控制零件面形5道光圈以內，表面粗糙度ra0.012um，寬度0.07mm內劃痕數不多于10條，清洗鏡片。
15、具體地，所述修拋階段包括如下步驟：
16、s301、更換拋光模后，將精拋并清洗過的鏡片放在拋光模上，采用粒度為w0.3的金剛石溶液作為拋光劑；
17、s302、打開拋光機，使拋光模旋轉，進行修拋，修拋時間為15～20min，控制零件面形5道光圈以內，表面粗糙度ra0.012um，表面疵病ⅴ級以內。
18、需要說明的是，所述粗拋、精拋和修拋三個階段拋光時，拋光機主軸轉速控制在40r/min～50r/min，擺軸轉速控制在30r/min～40r/min，載荷為9～10n。
19、值得注意的是，粗拋和精拋階段使用的拋光模為柏油拋光模，修拋階段使用的拋光模為拋光絨布為基底的修拋模。
20、優選地，步驟1粗磨階段中，通過手工研磨，將透鏡邊厚差控制在0.02mm以內。
21、示例性地，步驟4所述盤下修拋階段具體過程為：將零件依次裝夾在透鏡凹面修拋夾持工裝和透鏡凸面修拋夾持工裝上，分別對透鏡凹面和凸面進行修拋，修拋時將待修拋面壓在修拋模絨布表面，加入金剛石溶液，運轉設備進行修拋。
22、進一步地，步驟5中所述增透膜的膜層材料為硒化鋅，硫化鋅和氟化釔。
23、進一步地，步驟5中所述增透膜鍍制中基底烘烤溫度為150℃，離子源能量為110ev。
24、與現有技術相比，本專利技術至少可實現如下有益效果之一：
25、1、本專利技術針對硫系玻璃等厚透鏡的對稱性、材料硬度偏低的特點，采用粗磨→拋光→定心磨邊→盤下修拋→真空鍍膜的加工工藝；在粗磨階段嚴格控制邊厚差，為后續的精密加工打下良好基礎，提高定心精度；分別選用柏油拋光模、拋光絨布為基底的修拋模，并適配不同粒度的拋光劑，分三階段對粗磨后的鏡片進行拋光，精確控制拋光機轉速和載荷，兼顧拋光效率和材料硬度，實現表面疵病ⅴ級以內；定心磨邊階段控制中心偏差在0.01mm內，保證定心精度；定心磨邊后進行盤下修拋，去除定心磨邊過程產生的表面劃傷，進一步提高表面質量。
26、2、本專利技術采取粗拋、精拋和修拋三個階段對粗磨后的鏡片進行拋光，第一階段用粒度較大的w1氧化鋁拋光粉進行粗拋光，快速修正零件面形，表面疵病相對粗磨后已有明顯提升；第二階段選擇粒度較小的w0.3氧化鋁拋光粉繼續拋光，零件表面細微劃痕得到有效的去除，表面疵病得到更進一步的提升；第三階段應用拋光絨布為基底的修拋模，同時選用硬度高于氧化鋁的粒度為w0.3金剛石溶液作為拋光劑，避免表面劃痕的同時提高零件拋光效率。
27、3、本專利技術針對硫系玻璃硬度低的特點，優化三階段拋光機盤下修拋過程拋光機主軸、擺軸轉速及載荷工藝參數，確保玻璃表面質量及拋光效率高。
28、4、本專利技術在完成定心磨邊后，可應用手持式修拋夾持工裝，無須將待加工透鏡粘接在拋光膠膜上，減少了再上盤的工序，簡化了操作流程；相對傳統手修，修拋夾持工裝的應用，滿足等厚透鏡對受力均勻的要求，修拋后表面質量良好，面形不易發生變化；加工后，透鏡表面疵病可在ⅴ級以內，滿足技術指標。
29、5、本專利技術結合硫系玻璃材料變形溫度低(僅為170℃)的特點，設置真空鍍膜關鍵工藝參數為基底烘烤溫度(150攝氏度)，離子源能量110ev，保證膜層附著力。
30、本專利技術中，上述各技術方案之間還可以相互組合，以實現更多的優選組合方案。本專利技術的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分優點可從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本專利技術而了解。本專利技術的目的和其他優點可通過說明書以及附圖中所特別指出的內容中來實現和獲得。
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1.一種硫系玻璃等厚透鏡加工方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的加工方法，其特征在于，步驟2中所述分三階段對粗磨后的鏡片進行拋光，包括粗拋、精拋和修拋三個階段；
3.根據權利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述精拋階段包括如下步驟：
4.根據權利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述修拋階段包括如下步驟：
5.根據權利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述粗拋、精拋和修拋三個階段拋光時，拋光機主軸轉速控制在40r/min～50r/min，擺軸轉速控制在30r/min～40r/min，載荷為9～10N。
6.根據權利要求5所述的加工方法，其特征在于，粗拋和精拋階段使用的拋光模為柏油拋光模，修拋階段使用的拋光模為拋光絨布為基底的修拋模。
7.根據權利要求1所述的加工方法，其特征在于，步驟1粗磨階段中，通過手工研磨，將透鏡邊厚差控制在0.02mm以內。
8.根據權利要求1所述的加工方法，其特征在于，步驟4所述盤下修拋階段具體過程為：將零件依次裝夾在透鏡凹面修拋夾持工裝和透鏡凸面修
9.根據權利要求1所述的加工方法，其特征在于，步驟5中所述增透膜的膜層材料為硒化鋅、硫化鋅和氟化釔。
10.根據權利要求9所述的加工方法，其特征在于，步驟5中所述增透膜鍍制中基底烘烤溫度為150℃，離子源能量為110eV。
...【技術特征摘要】
1.一種硫系玻璃等厚透鏡加工方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的加工方法，其特征在于，步驟2中所述分三階段對粗磨后的鏡片進行拋光，包括粗拋、精拋和修拋三個階段；
3.根據權利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述精拋階段包括如下步驟：
4.根據權利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述修拋階段包括如下步驟：
5.根據權利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述粗拋、精拋和修拋三個階段拋光時，拋光機主軸轉速控制在40r/min～50r/min，擺軸轉速控制在30r/min～40r/min，載荷為9～10n。
6.根據權利要求5所述的加工方法，其特征在于，粗拋和精拋階段使用的拋光模為柏油拋光模，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：白濤，張恒華，田軍，魏松坡，廉繼西，張成群，楊資陽，張勇，王苗苗，蘇穎，王興真，范玉良，
申請(專利權)人：河南平原光電有限公司，
類型：發明
國別省市：
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