一種多功能球面光學(xué)元件數(shù)控銑磨工裝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)元件加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種多功能球面光學(xué)元件數(shù)控銑磨工裝，主要用于光學(xué)元件的數(shù)控銑磨或成形加工。
【背景技術(shù)】
[0002]光學(xué)元件的數(shù)控加工過程為銑磨(成形)——拋光一一定心磨邊三道工序，在銑磨過程中對零件的形狀進行初成形，并保證其面形及形位精度。銑磨加工的工裝要求較高，不僅要求能夠?qū)α慵M行準確定位，滿足形位指標要求，而且要求裝夾方便，便于操作。典型紅外光學(xué)元件在形狀上至少具備凸面、凹面、平臺三種特征中的一種，傳統(tǒng)工裝一般是采用某一種特征作為定位基準面，加工一種元件需要兩至三種工裝，不利于研制過程中的小批量、多品種加工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003](— )發(fā)明目的
[0004]本發(fā)明的目的是:提供一種多功能球面光學(xué)元件數(shù)控銑磨工裝，實現(xiàn)對光學(xué)元件凸面、凹面和平臺的裝夾，采用真空吸附的方式，用于提高研制過程中的小批量、多品種光學(xué)元件的加工效率。
[0005](二)技術(shù)方案
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種多功能球面光學(xué)元件數(shù)控銑磨工裝，其包括:夾具主體I和連接頭4;夾具主體I包括本體、形成在本體上部的內(nèi)凹球面、形成在內(nèi)凹球面外圍的環(huán)形平臺、以及形成在環(huán)形平臺外圍的環(huán)形外凸球面；內(nèi)凹球面的半徑與待加工光學(xué)元件的凸面半徑一致，用于支撐放置待加工光學(xué)元件的凸面;環(huán)形平臺的寬度不少于4_，用于支撐放置待加工光學(xué)元件的平面;外凸球面的半徑與待加工光學(xué)元件的凹面半徑一致，用于支撐放置待加工光學(xué)元件的凹面;連接頭4與夾具主體I底部配合連接，用于與光學(xué)元件加工所用機床設(shè)備配合定位連接。
[0007]其中，所述夾具主體I中部開有中心孔，夾具主體I通過中心孔與連接頭4頂部圓柱配合連接，連接頭4與夾具主體I定位配合連接后，用連接螺釘3緊固。
[0008]其中，所述夾具主體I的內(nèi)凹球面底部設(shè)置蓄水槽2，用于儲存流入工裝內(nèi)的冷卻液。
[0009]其中，所述夾具主體I的內(nèi)凹球面、外凸球面上粘接橡膠皮，橡膠皮采用502膠水粘到球面表面，再用機床自行銑磨校正球面半徑。
[0010]其中，所述夾具主體I采用膠木材料制成，連接頭4采用H62材料制作。
[0011](三)有益效果
[0012]上述技術(shù)方案所提供的多功能球面光學(xué)元件數(shù)控銑磨工裝，在用于光學(xué)元件數(shù)控加工過程中，球面光學(xué)元件的兩個表面和平臺銑磨時可以共用一個工裝夾具，只需一次工裝調(diào)整，工裝調(diào)整到位后，元件的內(nèi)外表面均可以加工，減少了工裝調(diào)整的環(huán)節(jié)，提高了加工效率，適合研制過程中的小批量、多品種加工。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明實施例多功能球面光學(xué)元件數(shù)控銑磨工裝的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為應(yīng)用該發(fā)明凸面裝夾示意圖；
[0015]圖3為應(yīng)用該發(fā)明凹面裝夾示意圖；
[0016]圖4為應(yīng)用該發(fā)明平臺裝夾示意圖。
[0017]圖中，1-夾具主體、2-蓄水槽、3-連接螺釘、4-連接頭。
【具體實施方式】
[0018]為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。
[0019]參照圖1所示，本實施例多功能球面光學(xué)元件數(shù)控銑磨工裝，包括夾具主體1、蓄水槽2、連接螺釘3和連接頭4.
[0020]夾具主體I采用膠木材料制成，包括本體、形成在本體上部的內(nèi)凹球面、形成在內(nèi)凹球面外圍的環(huán)形平臺、以及形成在環(huán)形平臺外圍的環(huán)形外凸球面；內(nèi)凹球面的半徑與待加工光學(xué)元件的凸面半徑一致，用于支撐放置待加工光學(xué)元件的凸面;環(huán)形平臺的寬度不少于4mm，用于支撐放置待加工光學(xué)元件的平面;外凸球面的半徑與待加工光學(xué)元件的凹面半徑一致，用于支撐放置待加工光學(xué)元件的凹面。
[0021]夾具主體I中部開有中心孔，夾具主體I通過中心孔與連接頭4頂部圓柱配合連接，連接頭4與夾具主體I定位配合連接后，用連接螺釘3緊固；夾具主體I的內(nèi)凹球面底部設(shè)置蓄水槽2，用于儲存流入工裝內(nèi)的冷卻液，用以防止冷卻液被真空吸入真空栗中；連接頭4采用H62材料制作，上端部圓柱部分用于與夾具主體I中心孔配合定位，下部圓柱部分用于與所用機床設(shè)備配合定位連接。
[0022]夾具主體I的內(nèi)凹球面、外凸球面上粘接薄橡膠皮，減少工裝變形對吸附力的影響，薄橡膠皮采用502膠水粘到球面表面，再用機床自行銑磨校正球面半徑。
[0023]裝配工裝時，首先裝配好夾具主體I與連接頭4，將連接頭4下端圓柱面固定到機床工件軸上，用加工光學(xué)零件的砂輪依次銑磨夾具主體I的內(nèi)凹球面、外凸球面和平臺，確保內(nèi)凹球面與光學(xué)元件的凸面半徑一致，外凸球面與光學(xué)元件的凹面半徑一致，平臺的寬度不少于4mm，平臺內(nèi)徑不大于光學(xué)元件外徑，平臺外徑不小于光學(xué)元件內(nèi)徑。
[0024]如圖2所示，在加工光學(xué)元件凹面時，應(yīng)將光學(xué)元件凸面放在夾具主體I的內(nèi)凹球面上，在真空吸附作用下，同時打表找正光學(xué)元件的端面或外圓。
[0025]如圖3、4所示，在加工光學(xué)元件凸面或平面時，將光學(xué)元件凹面放在夾具主體I的外凸球面上，或?qū)⒐鈱W(xué)元件平面放在夾具主體I的平臺上，在真空吸附下，打表找正零件的端面或外圓。
[0026]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種多功能球面光學(xué)元件數(shù)控銑磨工裝，其特征在于，包括:夾具主體(I)和連接頭(4)；夾具主體(I)包括本體、形成在本體上部的內(nèi)凹球面、形成在內(nèi)凹球面外圍的環(huán)形平臺、以及形成在環(huán)形平臺外圍的環(huán)形外凸球面；內(nèi)凹球面的半徑與待加工光學(xué)元件的凸面半徑一致，用于支撐放置待加工光學(xué)元件的凸面;環(huán)形平臺的寬度不少于4mm，用于支撐放置待加工光學(xué)元件的平面;外凸球面的半徑與待加工光學(xué)元件的凹面半徑一致，用于支撐放置待加工光學(xué)元件的凹面;連接頭(4)與夾具主體(I)底部配合連接，用于與光學(xué)元件加工所用機床設(shè)備配合定位連接。2.如權(quán)利要求1所述的多功能球面光學(xué)元件數(shù)控銑磨工裝，其特征在于，所述夾具主體(I)中部開有中心孔，夾具主體(I)通過中心孔與連接頭(4)頂部圓柱配合連接，連接頭(4)與夾具主體(I)定位配合連接后，用連接螺釘(3)緊固。3.如權(quán)利要求1所述的多功能球面光學(xué)元件數(shù)控銑磨工裝，其特征在于，所述夾具主體(I)的內(nèi)凹球面底部設(shè)置蓄水槽(2)，用于儲存流入工裝內(nèi)的冷卻液。4.如權(quán)利要求1所述的多功能球面光學(xué)元件數(shù)控銑磨工裝，其特征在于，所述夾具主體(I)的內(nèi)凹球面、外凸球面上粘接橡膠皮，橡膠皮采用502膠水粘到球面表面，再用機床自行銑磨校正球面半徑。5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的多功能球面光學(xué)元件數(shù)控銑磨工裝，其特征在于，所述夾具主體(I)采用膠木材料制成，連接頭(4)采用H62材料制作。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多功能球面光學(xué)元件數(shù)控銑磨工裝，包括：夾具主體和連接頭；夾具主體包括本體、形成在本體上部的內(nèi)凹球面、形成在內(nèi)凹球面外圍的環(huán)形平臺、以及形成在環(huán)形平臺外圍的環(huán)形外凸球面；內(nèi)凹球面的半徑與待加工光學(xué)元件的凸面半徑一致，用于支撐放置待加工光學(xué)元件的凸面；環(huán)形平臺的寬度不少于4mm，用于支撐放置待加工光學(xué)元件的平面；外凸球面的半徑與待加工光學(xué)元件的凹面半徑一致，用于支撐放置待加工光學(xué)元件的凹面；連接頭與夾具主體底部配合連接，用于與光學(xué)元件加工所用機床設(shè)備配合定位連接。本發(fā)明通過一個工裝夾具，可對元件的內(nèi)外表面加工，減少工裝調(diào)整的環(huán)節(jié)，提高加工效率，適合研制過程中的小批量、多品種加工。
【IPC分類】B24B13/00, B24B13/005
【公開號】CN105538087
【申請?zhí)枴緾N201510885049
【發(fā)明人】張昊, 王朋, 魏國梁
【申請人】天津津航技術(shù)物理研究所
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月4日