[發(fā)明專利]一種光學(xué)棱鏡側(cè)垂控制的定位、校驗(yàn)工裝和加工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810278438.4
• 申請(qǐng)日: 2018-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN108274339B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金正彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬鞍山市江南光學(xué)有限公司
• 主分類號(hào): B24B13/00
• 分類號(hào): B24B13/00;B24B13/005;B24B1/00
• 代理公司: 安徽知問律師事務(wù)所 34134
• 代理人: 王亞軍;閆飛

本發(fā)明公開了一種光學(xué)棱鏡側(cè)垂控制的定位、校驗(yàn)工裝和加工方法，屬于光學(xué)棱鏡加工技術(shù)領(lǐng)域。該定位工裝包括基板、定位三棱鏡、端面定位塊和側(cè)面定位塊；定位三棱鏡具有兩個(gè)，相對(duì)設(shè)置在基板，形成V形定位槽；端面定位塊設(shè)置于定位三棱鏡一側(cè)的基板上，其具有端定位面，端定位面垂直基板上表面，端定位面垂直于V形定位槽槽面在基板上的投影面；側(cè)面定位塊設(shè)置于V形定位槽上方，其具有側(cè)定位面，側(cè)定位面垂直于V形定位槽槽面和端面定位塊的端定位面。該加工方法步驟為：先通過校驗(yàn)工裝組裝定位工裝；再用定位工裝對(duì)四方棱鏡側(cè)垂定位；最后磨削四方棱鏡兩端的斜面。本發(fā)明可方便快捷地對(duì)四方棱鏡定位，并保證兩端斜面?zhèn)却咕仍?0″以內(nèi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)棱鏡加工技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種光學(xué)棱鏡側(cè)垂控制的定位、校驗(yàn)工裝和加工方法。

背景技術(shù)

棱鏡是由光學(xué)材料組成的棱柱體，所有棱鏡的折射面和反射面統(tǒng)稱工作面，兩工作面的交線稱為棱，垂直棱的截面稱為主截面。棱鏡在光學(xué)中起著許多各不相同的作用，棱鏡的組合可以用作分束器、起偏器等，但在大多數(shù)應(yīng)用中，只是用了棱鏡的色散功能，或使像的方向、光束傳播方向發(fā)生改變的功能。色散功能使棱鏡作為色散元件，如在分光計(jì)、攝譜儀、單色儀中的棱鏡就是起著色散作用。

棱鏡不僅對(duì)工作面本身的精度要求極高，而且對(duì)工作面之間的角度精度要求也非常高，此兩方面直接決定棱鏡好壞。目前，棱鏡一般采用一次批量生產(chǎn)，保證棱鏡各工作面參數(shù)(光潔度、平面度、角度等)達(dá)到設(shè)計(jì)精度要求，是每個(gè)工藝技術(shù)方案必須要解決的一個(gè)核心問題，因?yàn)樵谥圃爝^程中的每道工序都可能影響最終成品精度，所以對(duì)加工精度的控制始終貫穿于整個(gè)制造過程，同時(shí)還要求對(duì)每道工序的影響因素都應(yīng)有解決的方法。現(xiàn)有棱鏡的生產(chǎn)過程中，時(shí)常會(huì)生產(chǎn)出產(chǎn)品精度達(dá)不到要求的瑕疵品，究其原因，往往是加工過程中棱鏡的上盤側(cè)垂控制不好，而側(cè)垂控制最普遍，也是最易實(shí)現(xiàn)的做法是通過工裝夾具實(shí)現(xiàn)。所以，工裝夾具設(shè)計(jì)的合理性和制造的精密性是保證整個(gè)制造過程高效率生產(chǎn)和使產(chǎn)品保持高合格率的重要條件。

隨著科技經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，已然跨入高效、高精度時(shí)代，對(duì)棱鏡的精度提出了更高的要求，而如何通過現(xiàn)有設(shè)備達(dá)到更高的生產(chǎn)精力，是企業(yè)一直致力鉆研的方向。例如圖1所示的四方棱鏡，其側(cè)面四個(gè)大面已經(jīng)加工到位，需要在其兩端加工出兩個(gè)斜面，一般斜面與底面成45°，如圖2所示，如何保證這兩個(gè)斜面與側(cè)面垂直角度精度是生產(chǎn)的關(guān)鍵，以往垂直精度要求不高時(shí)，一般垂直精度在30″到50″，但現(xiàn)在要求這兩個(gè)斜面同時(shí)滿足20″以內(nèi)，這就極大地提高了加工難度。

本申請(qǐng)人先前申請(qǐng)并已授權(quán)的名稱為：一種小棱鏡上盤控制側(cè)垂的工裝，專利號(hào)為：ZL201410852971.9的發(fā)明專利，就是關(guān)于小棱鏡(一般指規(guī)格30*30mm以下的產(chǎn)品)上盤的側(cè)垂控制。該小棱鏡上盤控制側(cè)垂的工裝包括基座、水平定位塊、擋塊、水平靠體和V型限位塊，V型限位塊是開口角度為90°V型槽狀結(jié)構(gòu)，其中：基座是方形平板狀結(jié)構(gòu)；水平定位塊長(zhǎng)方體塊狀結(jié)構(gòu)，設(shè)置有方形凹槽，呈凹槽的凹口朝上豎倒設(shè)置在基座的上表面并靠近基座邊線的位置；擋塊也是長(zhǎng)方體塊狀結(jié)構(gòu)，一端配合嵌入水平定位塊的凹槽內(nèi)，另一端豎倒設(shè)置在V型限位塊的V型槽口上；水平靠體為90℃直角三角體結(jié)構(gòu)，配合設(shè)置在V型限位塊的90°的V型槽中。此方案通過水平定位塊、擋塊和V型限位塊的組合將小棱鏡定位到水平靠體上，滿足加工時(shí)側(cè)垂要求，但是其只能保證側(cè)垂精度不超過30″，且是一個(gè)加工面。另外，該工裝本身精度不高，V型限位塊靠肉眼對(duì)準(zhǔn)定位標(biāo)記線定位，精度較差，且定位標(biāo)記線本身也難以精準(zhǔn)；水平定位塊、限位塊和擋塊三者組合安裝難度較高，很難保證它們與水平靠體上表面間的垂直精度，必然影響小棱鏡的定位。同時(shí)，該工裝只用于小棱鏡的上盤定位，并沒有具體給出后續(xù)加工中精度控制。

發(fā)明內(nèi)容

1、要解決的問題

本發(fā)明提供了一種光學(xué)棱鏡側(cè)垂控制的定位工裝，其目的在于解決現(xiàn)有棱鏡加工中側(cè)垂定位精度難以達(dá)到20″以內(nèi)的問題。該定位工裝專為附圖所示四方棱鏡磨削兩端斜面，使得兩端斜面與側(cè)面的垂直精度在20″以內(nèi)所設(shè)計(jì)，定位簡(jiǎn)單快速。