本實(shí)用新型涉及光學(xué)元件精密加工領(lǐng)域，特別是涉及一種大口徑離軸非球面光學(xué)元件超精密成型磨削加工系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展，大口徑高功率激光驅(qū)動(dòng)器作為激光技術(shù)的一個(gè)重要分支，在慣性約束核聚變方面有著重要的應(yīng)用，如美國的NIF裝置。作為世界上最大的光學(xué)工程，在大口徑光學(xué)元件數(shù)量、質(zhì)量方面，高功率激光驅(qū)動(dòng)器所提出的要求比迄今為止任何光學(xué)系統(tǒng)都高出許多。離軸非球面鏡是高功率激光驅(qū)動(dòng)器終端光學(xué)組件的重要元器件之一，其作用是將前端輸入的大口徑混頻激光分別聚焦，三倍頻光匯聚為數(shù)十微米的光斑并至靶點(diǎn)，基頻和二倍頻光折射分離后用于診斷物理實(shí)驗(yàn)。而超精密磨削加工，是高效高精度獲得批量非球面聚焦透鏡的重要手段。

基于X/Y/Z三直線軸數(shù)控磨床，采用圓弧金剛石砂輪作為加工刀具，在數(shù)控三軸聯(lián)動(dòng)控制下，可實(shí)現(xiàn)離軸非球面鏡的超精密磨削加工。離軸非球面表面各點(diǎn)的矢高不一致，每點(diǎn)的曲率半徑也不相同，因此采用傳統(tǒng)的G代碼進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)控制難以實(shí)現(xiàn)非球面廓形的運(yùn)動(dòng)；此外，光學(xué)加工精度要求極高，由于存在機(jī)床自身的定位誤差、環(huán)境溫度波動(dòng)等影響，使用成型磨床一次加工很難得到理想面形精度的光學(xué)表面。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種大口徑離軸非球面鏡的自動(dòng)化超精密磨削加工系統(tǒng)。

本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：大口徑離軸非球面光學(xué)元件的精密磨削系統(tǒng)，由磨床和位移傳感器連接而成。

進(jìn)一步的，所述磨床采用超精密磨床。

進(jìn)一步的，所述超精密磨床內(nèi)的計(jì)算機(jī)讀取位移傳感器的檢測數(shù)據(jù)。

本實(shí)用新型的有益效果是：明顯降低了非球面元件超精密磨削加工對(duì)操作人員技能水平的依賴，與傳統(tǒng)研磨加工相比，單件大口徑離軸非球面元件整體加工效率提升8-10倍，實(shí)現(xiàn)了大口徑離軸非球面鏡的高效自動(dòng)化超精密磨削加工。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的大口徑離軸非球面鏡超精密磨削系統(tǒng)由超精密磨床和位移傳感器組成，位移傳感器檢測大口徑離軸非球面光學(xué)元件表面形貌并獲取位移數(shù)據(jù)，由超精密磨床內(nèi)的計(jì)算機(jī)讀取位移數(shù)據(jù)后進(jìn)行分析，得到三維面形誤差數(shù)據(jù)，完成離軸非球面鏡的磨削加工和在位檢測。

工作時(shí)，運(yùn)行大口徑離軸非球面鏡超精密磨削系統(tǒng)，由用戶輸入相應(yīng)的工藝參數(shù)后，輸出非球面磨削加工數(shù)控程序和非球面在位檢測數(shù)控程序，超精密磨床運(yùn)行加工數(shù)控程序，得到離軸非球面光學(xué)元件，在運(yùn)行檢測數(shù)控程序的同時(shí)，位移傳感器檢測非球面表面形貌并獲取位移數(shù)據(jù)，由大口徑離軸非球面鏡超精密磨削系統(tǒng)讀取位移數(shù)據(jù)后進(jìn)行分析，得到三維面形誤差數(shù)據(jù)，完成離軸非球面鏡的磨削加工和在位檢測，如圖1所示。