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龙图腾网获悉北京空间机电研究所申请的专利一种大尺寸红外非球面硅透镜的高效加工方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115741240B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211216703.9，技术领域涉及：B24B1/00；该发明授权一种大尺寸红外非球面硅透镜的高效加工方法是由孟晓辉;王国燕;梁慧龙;许瑞;郝言慧;赵静;李昂;李文卿;王永刚设计研发完成，并于2022-09-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种大尺寸红外非球面硅透镜的高效加工方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种大尺寸红外非球面硅透镜的高效加工方法，根据图纸设计要求，切割出留有加工余量的圆柱形镜坯；对镜坯外圆柱面、凸面侧和凹面侧的平台面、球面凸面和非球面凹面进行铣磨加工；以透镜的外圆和任一平台面作为安装基准，对铣磨后的非球面透镜先后进行非球面凹面、球面凸面的车削；采用集成抛光工具头的机械手对车削后的硅透镜表面进行粗抛光、精抛光；采用离子束抛光技术进行精抛光，完成红外非球面硅透镜的加工。本发明提供了一种采用数字化、定量化的的大尺寸非球面硅透镜高效加工方法，针对红外非球面硅透镜等红外用途的零件进行技术的专用性定制，明确了各个工艺步骤的边界，加快了工艺衔接速度，提高了最终成型精度。

本发明授权一种大尺寸红外非球面硅透镜的高效加工方法在权利要求书中公布了：1.一种大尺寸红外非球面硅透镜的高效加工方法，其特征在于，包括如下步骤： 根据图纸设计要求，对单晶硅透镜坯料进行切割下料，切割出留有加工余量的圆柱形镜坯； 利用铣磨机对镜坯外圆柱面、凸面侧和凹面侧的平台面、球面凸面和非球面凹面进行铣磨加工； 采用单点金刚石车床，以透镜的外圆和凸面侧和凹面侧任一平台面作为安装基准，对铣磨后的非球面透镜先后进行非球面凹面、球面凸面的车削；车削后的面型频段特征在15～20mm高斯高通滤波情况下，面型RMS中高频残差优于0.03λ； 采用集成抛光工具头的机械手对车削后的硅透镜表面进行粗抛光和面型频段平滑，面型抛光至优于λ20、RMS中高频残差优于0.02λ后转入机械手精抛光； 机械手精抛光后，采用离子束抛光技术，优化离子源氩气流量、射频功率、离子束电压、加速电压、离子源距离参数，优化去除函数，使其频段去除能力与待加工非球面频段特征相吻合，经离子束抛光，完成红外非球面硅透镜的加工； 所述利用铣磨机对镜坯外圆柱面、凸面侧和凹面侧的平台面、球面凸面和非球面凹面进行铣磨加工的步骤，通过以下方式实施： 利用镜坯初始的外圆圆柱度和底面作为调整基准，对镜坯上平面进行铣磨，铣磨后上平面的平面度误差加工至10μm以内；在完成镜坯上平面加工的基础上，先后在底面和上平面对透镜的凹面、凸面进行面型铣磨； 铣磨后的凸面侧和凹面侧径向外缘具有平行的平台面，以任一平台面作为基准，建立铣磨坐标系，对透镜的外圆柱面进行精度加工； 所述采用集成抛光工具头的机械手对车削后的硅透镜表面进行粗抛光的步骤，通过以下方式实施：首先采用R25～R35mm气囊抛光工具头对车削后的表面损伤层进行余量去除，抛光液采用氧化铈抛光液，抛光颗粒粒度为1.5～2μm，抛光垫为添加氧化铈辅料的聚氨酯材质，将车削后的表面损伤层深度从5～15μm降至亚微米内；然后应用双框架轮式驱动的轮式抛光工具头，半径为R25～R30mm，抛光液采用氧化铈抛光液，抛光颗粒粒度直径不大于1μm，抛光垫选用无添加的聚氨酯抛光垫，对非球面面型进行抛光至面型抛光至优于λ20； 所述机械手精抛光的步骤，通过以下方式实施：应用双框架轮式驱动的轮式抛光工具头，采用阻尼布抛光垫，抛光液为抛光颗粒粒度50～100nm的硅胶液，对镜面进行均匀的面型平滑去除。

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