[發明專利]一種光學棱鏡側垂控制的定位、校驗工裝和加工方法

有效

• 申請號: 201810278438.4
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108274339B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 金正彬
• 申請（專利權）人: 馬鞍山市江南光學有限公司
• 主分類號: B24B13/00
• 分類號: B24B13/00;B24B13/005;B24B1/00
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 王亞軍;閆飛

1.一種光學棱鏡側垂控制的加工方法，其操作步驟為：

一、定位工裝的組裝

采用光學棱鏡側垂控制的校驗工裝組裝光學棱鏡側垂控制的定位工裝；

其中，所述光學棱鏡側垂控制的校驗工裝包括基準三棱鏡(7)和基準四方棱鏡(8)；所述基準三棱鏡(7)為等腰直角三棱鏡，基準四方棱鏡(8)固定于基準三棱鏡(7)的斜面上；

所述光學棱鏡側垂控制的定位工裝包括基板(1)、定位三棱鏡(2)、端面定位塊(3)、側面定位塊(4)、連接塊(5)和支撐塊(6)；所述定位三棱鏡(2)具有兩個，相對設置在基板(1)，形成V形定位槽；所述端面定位塊(3)設置于定位三棱鏡(2)一側的基板(1)上，其具有端定位面，端定位面垂直基板(1)上表面，端定位面垂直于V形定位槽槽面在基板(1)上的投影面；所述側面定位塊(4)設置于V形定位槽上方，其具有側定位面，側定位面垂直于V形定位槽槽面和端面定位塊(3)的端定位面；所述支撐塊(6)垂直設置于基板(1)上，側面定位塊(4)的一端通過連接塊(5)連接支撐塊(6)；所述定位三棱鏡(2)和側面定位塊(4)均為等腰直角三棱鏡，端面定位塊(3)和支撐塊(6)均為長方體棱鏡；

二、棱鏡側垂定位

首先，取靠體(10)放入兩個定位三棱鏡(2)形成的V形定位槽中，靠體(10)的V型底部與V形定位槽槽面光膠配合，形成穩定干涉條紋；然后，將待加工四方棱鏡放置在靠體(10)的上表面上，并形成穩定干涉條紋；然后，使待加工四方棱鏡的端面與端面定位塊(3)的端定位面光膠配合，形成穩定干涉條紋，使其后側面與側面定位塊(4)的側定位面光膠配合，形成穩定干涉條紋；最后，將待加工四方棱鏡隨靠體(10)一起取出；

三、棱鏡磨削加工

首先，靠體上盤，靠體(10)的V型底部一面膠合在托盤上，使所需磨削面處于水平狀態；然后，對四方棱鏡進行研磨和拋光，磨削出四方棱鏡一端的斜面；研磨時，托盤在下，四方棱鏡在上，從上方進行砂磨；拋光時，托盤在上，四方棱鏡在下，從下方采用拋光粉溶液磨削；最后，將靠體(10)的V型底部另一面膠合在托盤上，對四方棱鏡的另一端斜面進行磨削，完成四方棱鏡兩端斜面的加工。

2.根據權利要求1所述一種光學棱鏡側垂控制的加工方法，其特征在于：所述步驟一中定位工裝的組裝步驟為：

①取一個定位三棱鏡(2)，將其壓在基板(1)的上表面上，產生干涉條紋即可，并通過光學膠膠合；將校驗工裝的基準三棱鏡(7)的V型底部一面與定位三棱鏡(2)表面光膠，形成干涉條紋，再取另一個定位三棱鏡(2)，使其同時與基板(1)的上表面和基準三棱鏡(7)的V型底部另一面貼合，產生兩道干涉條紋，并通過光學膠使定位三棱鏡(2)與基板(1)膠合；兩個定位三棱鏡(2)即形成V形定位槽；

②將端面定位塊(3)放置在基板(1)的上表面上，端面定位塊(3)的端定位面與校驗工裝的基準四方棱鏡(8)一個檢測面貼合，使兩個接觸面均產生干涉條紋，并通過光學膠將端面定位塊(3)膠合到基板(1)上；

③先將支撐塊(6)通過光學膠膠合在基板(1)的上表面上；再將連接塊(5)通過光學膠膠合在支撐塊(6)上；最后，將側面定位塊(4)的側定位面與校驗工裝的基準四方棱鏡(8)另一個檢測面光膠，產生干涉條紋，并通過光學膠將側面定位塊(4)的一端膠合到連接塊(5)；

④取出校驗工裝，完成定位工裝的組裝。

3.根據權利要求1所述一種光學棱鏡側垂控制的加工方法，其特征在于：所述步驟二中，將待加工四方棱鏡隨靠體(10)一起取出后送入烤箱，在92℃～100℃溫度下加熱8～8.2小時。

4.根據權利要求1所述一種光學棱鏡側垂控制的加工方法，其特征在于：所述步驟三中，研磨分為粗研磨和精研磨，粗研磨時砂粒徑在320～350目，磨削轉速76～80轉/分鐘，進給速度7～9mm/min；精研磨時砂粒徑在500～520目，磨削轉速60～65轉/分鐘，進給速度5～6mm/min；拋光分為粗拋光和精拋光，粗拋光時，采用400～460目拋光粉圓周擺動磨削，磨削轉速55～60轉/分鐘，并施加5～6Kg壓力；精拋光時，采用500～550目拋光粉圓周擺動磨削，磨削轉速47～51轉/分鐘，并施加3～3?.5Kg壓力。