[發(fā)明專利]一種可實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)的金屬多面掃描棱鏡加工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711320966.3
• 申請(qǐng)日: 2017-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN108044130B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃啟泰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué);蘇州斑馬光學(xué)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B23B5/00
• 分類號(hào): B23B5/00;B23B9/04;B23B25/06;G02B5/04
• 代理公司: 無(wú)錫市匯誠(chéng)永信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32260
• 代理人: 張歡勇

1.一種可實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)的金屬多面掃描棱鏡加工方法，包括以下步驟：

1)加工標(biāo)準(zhǔn)塊步驟：加工一塊精度優(yōu)于金屬多面掃描棱鏡的設(shè)計(jì)參數(shù)的多面棱鏡作為標(biāo)準(zhǔn)塊，將所述金屬多面掃描棱鏡的掃描面?zhèn)€數(shù)記為N，標(biāo)準(zhǔn)塊上的側(cè)面?zhèn)€數(shù)也為N；

2)將所述標(biāo)準(zhǔn)塊安裝固定在電控轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)軸上，其中所述標(biāo)準(zhǔn)塊上任意側(cè)面的法線方向與電控轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)軸垂直；

3)將待加工的金屬多面掃描棱鏡鏡胚也裝夾在所述電控轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)軸上，其中金屬多面掃描棱鏡鏡胚橫截面法線方向與電控轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)軸平行；

4)在機(jī)床上搭建自準(zhǔn)直定位光路，并將電控轉(zhuǎn)臺(tái)安裝在機(jī)床工作臺(tái)上，轉(zhuǎn)動(dòng)所述電控轉(zhuǎn)臺(tái)，將所述標(biāo)準(zhǔn)塊的第一個(gè)側(cè)面對(duì)準(zhǔn)自準(zhǔn)直定位光路，用鎖止機(jī)構(gòu)固定所述電控轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)軸；在所述金屬多面掃描棱鏡鏡胚上車削出第一掃描面；

5)在機(jī)床上搭建自準(zhǔn)直檢測(cè)光路，標(biāo)準(zhǔn)塊的第一個(gè)側(cè)面對(duì)準(zhǔn)所述自準(zhǔn)直定位光路時(shí)，以金屬多面掃描棱鏡的第一掃描面為基準(zhǔn)，調(diào)整自準(zhǔn)直檢測(cè)光路使被第一掃描面反射的反射光和入射光重合；

6)轉(zhuǎn)動(dòng)所述電控轉(zhuǎn)臺(tái)，將標(biāo)準(zhǔn)塊的第n個(gè)側(cè)面對(duì)準(zhǔn)所述自準(zhǔn)直定位光路，在金屬多面掃描棱鏡鏡胚上車削出第n個(gè)掃描面；標(biāo)準(zhǔn)塊的第n個(gè)側(cè)面對(duì)準(zhǔn)所述自準(zhǔn)直定位光路時(shí)，若所述自準(zhǔn)直檢測(cè)光路的入射光與被金屬多面掃描棱鏡第n個(gè)掃描面反射的反射光不重合，將第n個(gè)掃描面的反射光和入射光角度誤差反饋至機(jī)床進(jìn)行誤差補(bǔ)償加工，并再次對(duì)第n個(gè)掃描面車削；若自準(zhǔn)直檢測(cè)光路的入射光與被第n個(gè)掃描面反射的反射光重合，第一掃描面和第n掃描面的角度符合要求；其中n從2依次增加到N。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)的金屬多面掃描棱鏡加工方法，其特征在于：所述標(biāo)準(zhǔn)塊為精度優(yōu)于金屬多面掃描棱鏡的設(shè)計(jì)參數(shù)的玻璃多面棱鏡。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)的金屬多面掃描棱鏡加工方法，其特征在于：所述的玻璃多面棱鏡采用常規(guī)冷加工方法加工。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)的金屬多面掃描棱鏡加工方法，其特征在于：標(biāo)準(zhǔn)塊上設(shè)置通孔，該標(biāo)準(zhǔn)塊上的通孔與電控轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)軸同軸的方式裝配固定。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)的金屬多面掃描棱鏡加工方法，其特征在于：所述的待加工的金屬多面掃描棱鏡鏡胚上也設(shè)置通孔，并穿入電控轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)軸。

6.根據(jù)權(quán)利要求1～5之一所述的可實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)的金屬多面掃描棱鏡加工方法，其特征在于：所述的自準(zhǔn)直定位光路為自準(zhǔn)直平行光管。

7.根據(jù)權(quán)利要求1～5之一所述的可實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)的金屬多面掃描棱鏡加工方法，其特征在于：所述的自準(zhǔn)直定位光路由平行光激光器、擴(kuò)束鏡、分光鏡、平面反射鏡、像屏組成，其中平行光激光器射出的平行光經(jīng)過擴(kuò)束后入射至分光鏡，分光鏡反射的光作為參考光被垂直放置于光路中的平面反射鏡反射后入射至像屏，分光鏡透射的光作為檢測(cè)光入射至所述標(biāo)準(zhǔn)塊的任意一個(gè)側(cè)面；轉(zhuǎn)動(dòng)所述電控轉(zhuǎn)臺(tái)，檢測(cè)光被該側(cè)面反射至像屏，在像屏上形成干涉條紋。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的可實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)的金屬多面掃描棱鏡加工方法，其特征在于：

步驟5)中所述的自準(zhǔn)直檢測(cè)光路由平行光激光器、與所述平行光激光器發(fā)出的平行光垂直的標(biāo)尺組成，標(biāo)準(zhǔn)塊的第一個(gè)側(cè)面對(duì)準(zhǔn)所述自準(zhǔn)直定位光路時(shí)，以所述金屬多面掃描棱鏡的第一掃描面為基準(zhǔn)，調(diào)整平光激光器使被第一掃描面反射的反射光和入射光重合，記錄反射光在標(biāo)尺上的讀數(shù)，該讀數(shù)處的位置為自準(zhǔn)直檢測(cè)光路的基準(zhǔn)位置；

步驟6)中，轉(zhuǎn)動(dòng)所述電控轉(zhuǎn)臺(tái)，將標(biāo)準(zhǔn)塊的第n個(gè)側(cè)面對(duì)準(zhǔn)所述自準(zhǔn)直定位光路，在金屬多面掃描棱鏡鏡胚上車削出第n個(gè)掃描面；此時(shí)記錄第n個(gè)掃描面的反射光在標(biāo)尺上的第n位置，第n個(gè)掃描面的反射光在標(biāo)尺上的第n位置與步驟5)中所述基準(zhǔn)位置重合，則金屬多面掃描棱鏡的第一掃描面與第n掃描面的角度等于標(biāo)準(zhǔn)塊的第一個(gè)側(cè)面與第n個(gè)側(cè)面的角度。