[發明專利]一種高精度光學元件拋光用夾具

有效

• 申請號: 201110336171.8
• 申請日: 2011-10-31
• 公開（公告）號: CN102501155A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 馬占龍;劉健;張玲花;王紹治;王君林
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: B24B13/005
• 分類號: B24B13/005
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 南小平

技術領域

本發明涉及一種夾具，尤其涉及一種高精度光學元件拋光用的夾具。

背景技術

對于投影光刻物鏡等高精密光學儀器中使用的諸如透鏡之類的高精度光學元件，目前普遍采用計算機控制表面成形技術(包括計算機控制小磨頭拋光、氣囊拋光、磁流變拋光等)對其進行拋光，進而獲得高精度的面形和表面粗糙度。拋光前需要將光學元件定位夾緊在夾具中，隨后將夾具安裝在機床的回轉工作臺上，光學元件在夾具中的定位夾緊需要消除其六個自由度，防止兩者之間存在相對運動，保持加工過程的穩定。

中國專利申請號00136608.4，于2001年公開了光學元件研磨或拋光用的夾具，如圖1所示，所述光學元件研磨或拋光用的夾具具有夾持件9、圓筒形夾持座8和彈性層7，當采用這種夾具夾持光學元件時，由于光學元件在軸向和徑向上均未能夾緊，與夾具間均存在相對運動，無法保持加工過程穩定，并不適用于高精度光學元件的拋光。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中夾具夾持光學元件時夾具與光學元件之間存在相對運動，增強加工過程中的穩定性，提供一種高精度光學元件拋光用的夾具。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種高精度光學元件拋光用夾具，包括彈性緊固圈、支承座、夾緊套和夾具體；所述彈性緊固圈具有緊固內圓周面，該緊固內圓周面的內徑與光學元件的外徑相同，該彈性緊固圈還具有外圓錐面，該彈性緊固圈的外圓錐面與所述夾緊套的內圓錐面相對應；所述支承座具有第一支承面，該第一支承面的形狀與光學元件接觸面的形狀相同，該支承座還具有支承內圓周面，該支承內圓周的內徑與光學元件的外徑相同；所述夾具體具有第二支承面，用以支撐支承座，該夾具體還具有夾具內圓周面，該夾具內圓周面的內徑與支承座的外徑相同；所述支承座通過螺釘與夾具體連接，所述夾緊套與夾具體通過螺紋連接，該夾具體通過法蘭安裝在機床的回轉工作臺上。

本發明的有益效果是：該夾具通過夾緊內圓周和支承內圓周與光學元件緊密配合，完全消除了光學元件與夾具間的相對運動，提高了高精度光學元件拋光過程的穩定性。

附圖說明

圖1是現有技術的光學元件研磨或拋光用的夾具的截面圖；

圖2是本發明一種光學元件高精度拋光用夾具的立體圖；

圖3是本發明一種光學元件高精度拋光用夾具的截面圖；

圖4是本發明一種光學元件高精度拋光用夾具的截面圖的局部放大圖。

圖中：1、光學元件，2、彈性緊固圈，21、緊固內圓周面，22、外圓錐面，3、支承座，31、第一支承面，32、支承內圓周面，4、夾緊套，41、內圓錐面，5、夾具體，51、第二支承面，52、夾具內圓周面，53、法蘭6、螺釘，7、彈性層，8、圓筒形夾持座，9、夾持件。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

如圖2-4所示，一種高精度光學元件拋光用夾具，包括彈性緊固圈2、支承座3、夾緊套4和夾具體5，所述彈性緊固圈2和支承座3分別采用橡膠和尼龍材料制成，所述夾緊套4和夾具體5采用硬鋁合金或不銹鋼材料制成。

所述彈性緊固圈2具有與光學元件1的外徑相匹配的緊固內圓周面21，該彈性緊固圈2還具有外圓錐面22，錐角為25°～40°；

所述支承座3具有第一支承面31，該第一支承面31的形狀與光學元件1接觸面形狀相同，用以支撐光學元件1，該支承座3還具有與光學元件1的外徑相匹配的支承內圓周面32，用以夾住光學元件1的外圓周面，進而實現對光學元件1的定位，該支承座3通過螺釘6安裝在夾具體5中。

所述夾緊套4具有內圓錐面41，該內圓錐面41與彈性緊固圈2的外圓錐面22相對應，用以壓緊彈性緊固圈2，通過產生的軸向摩擦力和徑向壓緊力實現對光學元件1軸向和徑向的夾緊，該夾緊套4的內圓錐面41的錐角為25°～40°，該夾緊套4與夾具體5通過螺紋連接。

所述夾具體5具有第二支承面51，用來支撐支承座3，該夾具體5還具有與支承座3外徑相匹配的夾具內圓周面52，以夾住支承座3的外圓周面，該夾具體5通過法蘭53安裝在機床的回轉工作臺上。

綜上所述，所述的緊固內圓周面21和支承內圓周面32與光學元件1緊密配合，完全消除了光學元件與夾具之間的相對運動，這樣的夾具結構保證了光學元件拋光過程中的穩定性，本發明結構合理、緊湊，適合高精度光學元件拋光時夾持光學元件。

本發明的夾具通過改變支承座3的支承面31的形狀，該支承面31的形狀隨光學元件1的形狀不同而改變，本發明的夾具可以夾持的光學元件1有球面(凹凸)鏡、平面鏡、非球面(凹凸)鏡等。