加工光盤拾波鏡片模具的UPC刀具

　　用UPC刀具對模具進行超精密切削加工正朝著高精度和更加微的加工方向發(fā)展炫允。從CD到CD-ROM培幽、MD、DVD睛村，不斷發(fā)展的光盤種類所需要的拾波鏡片模具也不斷精密化啥闪，因此，加工此類模具的UPC刀具也在不斷改進锚蛀。

　　隨著拾波用非球面鏡片塑料化和高精度化的進展曙悠，要求加工模具（非電解鍍鎳材料）的刀具切削刃的輪廓精度（不圓度）必須具有非常高的精度。現(xiàn)在已開始出一種UPC-R刀具核宿，其圓弧切削刃的輪廓精度為50nm（0.05μm烘韩，工作范圍90°）。這種車刀是為超精密切削加工開發(fā)的專用刀具顾篡，配用于CNC多軸超精密車床室用。

　　隨著光盤制品不斷向小形化發(fā)展，鏡片也日趨小型化在竹，曲率也日益減小添瓷。UPC刀具的刀尖圓弧半徑也由R1.0mm減小至R0.1mm，為獲得鋒利的切削刃值纱，刀尖角也降至40°以下鳞贷。

刀尖圓弧半徑為R5μm的UPC-R車刀

　　隨著DVD的問世坯汤，為了生產(chǎn)DVD和CD可共用的零件，光學系統(tǒng)更加復雜搀愧，鏡片也更加微小惰聂，包含鏡片在內的光學元件數(shù)量隨之減少。為了將復雜的光學元件功能集中在1個光學元件上咱筛，便產(chǎn)生了利用衍射效應的全息元件搓幌。

　　DVD和CD（含CD-ROM）盤面信號的位置各不相同，因此迅箩，用來讀出信號的激光的焦點聚焦位置也不同溉愁，通過鏡片將不同位置的兩個焦點聚集在一起。具有此種功能的鏡片叫做雙焦點全息鏡片饲趋，其中拐揭，在非球面鏡片位置聚焦一個焦點，通過該非球面鏡片上刻制的衍射柵所生成的衍射光篙贸，聚焦另一個焦點码累。加工這種鏡片模具的刀具必須具有高精度圓弧切削刃，以便在使用該模具加工非球面鏡片時踏蚓，能夠保持極高的輪廓精度激撮。加工微細全息衍射柵時，要求刀具必須具有非常鋒利的切削刃”雇叮現(xiàn)在已開發(fā)出能夠滿足此種要求的UPC-R刀具泉惋，其刀尖圓弧半徑為R5μm。當UPC-R刀具刀尖圓弧半徑較大蹬谁，在加工微米級衍射柵時扔缭，衍射柵溝槽部位呈現(xiàn)出圓弧形，其光學性能將大為減弱;當?shù)都鈭A弧半徑減小至5μm時癞烈，加工出的衍射柵溝槽便非常精密洗馅，其光學性能大為提高。另外堕常，R5μm的圓弧切削刃輪廓精度達到50nm赌羽，這種高精度切削刃通過超高精度機床，可加工出精度極高的非球面形狀缤弦，其光學性能完全能夠達到標準所要求的水平领迈。如要進一步提高雙焦鏡片的光學性能，則應開發(fā)出刀尖圓弧更邪濉（如R1μm）的刀具閥門狸捅。

加工5μm溝槽的UPC-T車刀

　　DVD這類產(chǎn)品不僅要求雙焦點，而且要求圖象累提、信息高密度化和高精度化尘喝，正向著小型化磁浇、多功能化發(fā)展，因此瞧省，其光學系統(tǒng)也更加復雜扯夭。此種將復雜光學系統(tǒng)集成化的元件稱為HOE（HolographicOpticalElement）鳍贾。

　　在HOE上刻制有許多微米級間隔的細槽鞍匾，利用光衍射現(xiàn)象，將10余個鏡片等光學元件的功能集成在一個HOE上骑科。變更間距和深度橡淑，便可自由進行光的分度、偏轉和形狀的變換账菊。

　　這些光學元件的加工祥喳，過去大都用半導體加工時所采用的光刻蝕技術，但光刻技術所加工出的溝槽底部為圓形册吹，深槽則要分數(shù)次刻蝕貌硬，因此，常常出現(xiàn)刻蝕不均勻情況馒狡，這將降低光的利用率嚣褐。為解決這一難題，現(xiàn)已開發(fā)出一種UPC-T車刀煮肋，這種刀具可進行微米級超細溝槽的精密切削加工逸茅。P>刃尖寬度為5μm的UPC-T車刀，其矩形部位的切深可達10μm响友。用這種刀具可加工間距為5μm的平行槽详不。加工時刀具固定，規(guī)定切深扳辉，工件沿單一方向作直線運動即可完成加工妖救。加工條件為：被加工材料：非電解鍍鎳模具;機床：超精密CNC車床;刀具：長度8～35L，刃寬5μm;工藝參數(shù)：進給速度：1m/min粒梦，切削深度：1μm亮航，切削液：電加工用潤滑油（霧狀冷卻）。在這樣的條件下谍倦，采用UPC刀具加工矩形槽塞赂，可獲得刻蝕加工無法達到的矩形槽精度。另外昼蛀，利用UPC刀具加工的模具所生產(chǎn)的塑料光學元件宴猾，具有優(yōu)異的光學性能。

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