柱面镜光学加工工艺

1 柱面镜加工方法综述

1.1 粗磨

通常小半径柱面镜的粗磨，是将方形毛坯胶到胎具上，组成圆柱体后加工外圆获得柱面。厚度等于或大于柱面曲率半径R的零件，一般先粗磨成整体圆柱，待精磨、抛光完工后再磨去多余部分。圆柱的粗磨可用常规外圆磨床，较小直径的圆柱可用无心磨床。当柱镜数量不多时，也可先用手工在粗磨机上磨去方形毛坯的四角，然后将圆柱安装在仪表车床的主轴上，再在车床刀架上安装与水平面倾斜成一定角度的平铁板来加工外圆。平板宽度约为柱体长度的1/5~2/5，并应通过手动或附加的连杆机构做左右运动。中等以上曲率半径的柱面镜的粗磨可利用铣磨机成形。

1.2 精磨

小半径柱面镜的精磨，当数量不多时，仍可采用手工加仪表车床的方法，仅换用精磨磨料而已。当数量较多时，可用上、下平模，中间夹分离器的方法，其中上平模约比下平模小20%~40%。分离器厚度一般比圆柱直径小1mm左右。精磨过程中应定时将圆柱调头，以避免锥度。固定分离器另外一种方式是由外挡圈换为中间芯轴。对于中等半径的柱面镜，铣磨成形后常胶到胎具上组成镜柱来精磨。然后安装镜柱于车床主轴上，再将模具安装在车床刀架上后加散料磨料精磨。对于凹柱面镜和不适于胶成柱体的大半径柱面，常常是先胶成镜盘，然后在专用柱面机床上用相应的柱面模具精磨。

1.3 抛光

抛光的运动方式类似于精磨，一般在抛光模上粘一层厚约3mm~5mm的毛毡，抛光模长度约为柱体长度的1/3。图1所示细小柱镜加工方法，其抛光模通常是在平模上粘一层呢子做成。