作者： 时间：2024-08-06
超精密微透镜切削加工工艺是微透镜阵列加工的一种技术，接近于微透镜阵列光学冷加工。主要用于大矢高微透镜阵列，大数值孔径微透镜阵列，大角度微透镜阵列的加工制造。区别于光刻胶热熔法，台阶刻蚀法和激光直写法等技术，微透镜超精密切削加工技术能够加工更精细的光学器件，加工得到的微透镜面形精度和表面质量高，自由曲面微结构加工可行性得到保证。
用微透镜超精密切削加工技术我司能做到的微透镜阵列矢高范围为250nm-4mm，子单元口径80μm-30mm，面形误差和ROC误差为±0.5%，表面粗糙度局部能够达到2-5nm，镜片尺寸误差达到±0.1mm。由此可见微透镜超精密切削加工的精度优势。许多大矢高的快慢轴准直镜便是用这种工艺制造的。
目前超精密微透镜切削加工工艺主要有三种，微铣刀铣削加工，慢刀进给伺服车削加工（STS）以及快刀伺服进给车削加工（FTS）。微铣刀铣削加工常使用多轴超精密铣床，采用球头微铣刀保证加工质量。STS加工及FTS加工常用刀具为单点金刚石刀具。不同在于STS是利用C,X,Z三轴联动带动刀具在工件圆柱坐标系内完成空间三维轨迹的创成运动；FTS车削加工通过设计高频响、高精度的刀具驱动装置，在主轴角度及X轴导轨反馈的基础上，控制刀具在主轴方向上实时跟踪工件面形的变化。用微透镜阵列超精密切削加工切削技术暨微透镜阵列光学冷加工技术加工出来的大矢高微透镜阵列，大数值孔径微透镜阵列和大角度微透镜阵列可以统称为刀具法微透镜阵列。
平面刀具法微透镜阵列光学冷加工的工艺过程：
（1）将工件定位及装夹，选用聚晶金刚石刀具并快速对刀；
（2）用聚晶金刚石刀具加工基面；
（3）用聚晶金刚石刀具初步微透镜阵列加工，加工出工件形状；
（4）选用单晶金刚石刀具快速对刀后进行精加工，采用较低进给量率微量切削，得到良好的表面质量。
而曲面刀具法微透镜阵列光学冷加工的加工规划除第二步是用聚晶刀加工基曲面外，其他均与平面刀具法微透镜阵列光学冷加工工艺规划相似。
以上便是微透镜阵列光学冷加工技术，超精密微透镜切削加工工艺的简介。我司新产品MLA1刀具法微透镜阵列所应用的就是微透镜超精密切削加工技术，以此来制造的大矢高微透镜阵列，大角度微透镜阵列，大数值孔径微透镜阵列的面形精度和面形质量极高。欢迎您咨询了解。
参考文献：
[1]徐礼威.微透镜阵列超精密切削加工技术研究[D].哈尔滨工业大学,2015.
