F-Theta自由曲面透镜的精密与镜面磨削
来源：机械工程学报杂志2016年第17期北京时间：
作者：谢晋, 孙晋祥, 黎宇弘, 李青, 李楠
单位：1. 华南理工大学机械与汽车工程学院 广州 510640； 2. 天津航海仪器研究所 天津 300131
摘要：针对光学玻璃的F-Theta自由曲面透镜加工困难等问题，提出将金刚石砂轮的椭圆环面代替圆环面，进行F-Theta自由曲面磨削加工，研究形状误差的补偿磨削方法和光学玻璃的镜面磨削工艺。根据F-Theta透镜的自由曲面建立砂轮与工件相切的刀具轨迹法向算法。采用#46粗金刚石砂轮修整成椭圆环面，提出自由曲面磨削的法向误差补偿加工模式。最后，采用#3000超细金刚石砂轮的椭圆环面进行轴向磨削试验。试验结果表明：传统的垂直误差补偿磨削可减小面形误差45.9%及其PV值11.6%;而新提出的法向误差补偿磨削可减小面形误差47.9%及其PV值41.5%。此外，超细砂轮磨削可使得自由曲面的粗糙度达到28 nm，其镜面磨削工艺有别于较粗砂轮磨削工艺。因此，椭圆环面砂轮的法向补偿磨削是提高自由曲面加工精度的有效方法，而且，无需研磨抛光就可以实现光学玻璃的自由曲面镜面磨削。
关键词：金刚石砂轮,精密磨削,镜面磨削,误差补偿,自由曲面,F-Theta透镜；
基金资助：* 国家自然科学基金(61475046)、广东省自然科学基金重点(2015A030311015)和广东省科技计划(2014B010104003)资助项目; 20151021收到初稿，20160410收到修改稿;
