作者：杜漸 編譯 來源：《工具展望》
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J=r4 KIFx &A 加工光盤拾波鏡片模具的UPC刀具
jQ)>XOok bZXNo 用UPC刀具對模具進(jìn)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。從CD到CD-ROM、MD、DVD，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，因此，加工此類模具的UPC刀具也在不斷改進(jìn)。
dE]"^O#Mc >i%w'uU 隨著拾波用非球面鏡片塑料化和高精度化的進(jìn)展，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，其圓弧切削刃的輪廓精度為50nm(0.05μm，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，配用于CNC多軸超精密車床。
.[fz x` QO.gt*" 隨著光盤制品不斷向小形化發(fā)展，鏡片也日趨小型化，曲率也日益減小。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，刀尖角也降至40°以下。
ODEXQl}R <yPH dbF 刀尖圓弧半徑為R5μm的UPC-R車刀
03 o3[g? y^\#bpq&\ 隨著DVD的問世，為了生產(chǎn)DVD和CD可共用的零件，光學(xué)系統(tǒng)更加復(fù)雜，鏡片也更加微小，包含鏡片在內(nèi)的光學(xué)元件數(shù)量隨之減少。為了將復(fù)雜的光學(xué)元件功能集中在1個光學(xué)元件上，便產(chǎn)生了利用衍射效應(yīng)的全息元件。
Ol9 fwd `yZZP DVD和CD(含CD-ROM)盤面信號的位置各不相同，因此，用來讀出信號的激光的焦點聚焦位置也不同，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，其中，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，聚焦另一個焦點。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，能夠保持極高的輪廓精度。加工微細(xì)全息衍射柵時，要求刀具必須具有非常鋒利的切削刃�，F(xiàn)在已開發(fā)出能夠滿足此種要求的UPC-R刀具，其刀尖圓弧半徑為R5μm。當(dāng)UPC-R刀具刀尖圓弧半徑較大，在加工微米級衍射柵時，衍射柵溝槽部位呈現(xiàn)出圓弧形，其光學(xué)性能將大為減弱；當(dāng)?shù)都鈭A弧半徑減小至5μm時，加工出的衍射柵溝槽便非常精密，其光學(xué)性能大為提高。另外，R5μm的圓弧切削刃輪廓精度達(dá)到50nm，這種高精度切削刃通過超高精度機(jī)床，可加工出精度極高的非球面形狀，其光學(xué)性能完全能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)所要求的水平。如要進(jìn)一步提高雙焦鏡片的光學(xué)性能，則應(yīng)開發(fā)出刀尖圓弧更小(如R1μm)的刀具。
E3skC %} syf"{bBe 加工5μm溝槽的UPC-T車刀
8 8$ Y-g5* {UBQ?7.jE DVD這類產(chǎn)品不僅要求雙焦點，而且要求圖象、信息高密度化和高精度化，正向著小型化、多功能化發(fā)展，因此，其光學(xué)系統(tǒng)也更加復(fù)雜。此種將復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)集成化的元件稱為HOE(Holographic Optical Element)。
Wt fOE@h :(` >b Y 在HOE上刻制有許多微米級間隔的細(xì)槽，利用光衍射現(xiàn)象，將10余個鏡片等光學(xué)元件的功能集成在一個HOE上。變更間距和深度，便可自由進(jìn)行光的分度、偏轉(zhuǎn)和形狀的變換。
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