[發(fā)明專利]一體式金屬角錐反射鏡的精密加工工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010018932.4
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111151978A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設計）人: 孔令豹;李旭鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 孔令豹
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B24B19/20
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張雪

本發(fā)明公開了一體式金屬角錐反射鏡的精密加工工藝，包括以下步驟：選擇鋁合金材料作為胚體材料，對鋁合金胚體進行直角端銑削處理；選擇石英材料作為模具本體材料，進行超精密磨削處理；對模具本體材料進行超精密拋光處理,得到石英模具；控制石英模具向下進給對鋁合金胚體施加壓力進行模壓，對金屬模壓處理過程進行加熱，然后脫模，形成角錐面，得到一體式金屬角錐反射鏡；鍍膜處理以及幾何精度測試和光學性能測試；本發(fā)明工藝方法具有工藝難度低的優(yōu)點，加工步驟簡單易操作，加工周期合理，且加工出的一體式金屬角錐反射鏡表面幾何精度高，加工出的金屬角錐反射鏡具有輕量化、抗沖擊性能好以及反射功率強優(yōu)點。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及金屬角錐反射鏡加工技術(shù)領域，尤其涉及一體式金屬角錐反射鏡的精密加工工藝。

背景技術(shù)

金屬角錐反射鏡由于反射光束沿原方向返回，受電磁振動和機械振動影響弱等優(yōu)點，越來越廣泛地應用到激光跟蹤儀和激光測距領域，角錐反射鏡從成型方式上有拼接式和一體式，從材質(zhì)上分為玻璃材質(zhì)和金屬材質(zhì)的。拼接式角錐反射鏡具有高精度和易制造的優(yōu)點，但是存在穩(wěn)定性差的缺點；一體式角錐反射鏡具有高精度和高穩(wěn)定性，但是具有難制造的缺點，現(xiàn)有的超精密加工工藝無法直接加工；玻璃材質(zhì)的角錐反射鏡存在重量大和抗沖擊性能差的缺點；金屬材質(zhì)的角錐反射鏡具有輕量化、抗沖擊性能好以及反射功率強的優(yōu)點。如何加工出具有加工難度低，且具有輕量化、抗沖擊性能好以及反射功率強優(yōu)點的角錐反射鏡具有十分重要的意思，因此，本發(fā)明提出一體式金屬角錐反射鏡的精密加工工藝，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一體式金屬角錐反射鏡的精密加工工藝，該精密加工工藝具有工藝難度低的優(yōu)點，加工步驟簡單易操作，加工周期合理，且加工出的一體式金屬角錐反射鏡表面幾何精度高，加工出的金屬角錐反射鏡具有輕量化、抗沖擊性能好以及反射功率強優(yōu)點。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一體式金屬角錐反射鏡的精密加工工藝，包括以下步驟：

步驟一：選擇鋁合金材料作為胚體材料，得到鋁合金胚體，將鋁合金胚體作為正結(jié)構(gòu)，鋁合金胚體由成對設置的S1平面、S2平面和S3平面組成，S1平面和S2平面之間存在棱邊L12，S2平面和S3平面之間存在棱邊L23，S1平面和S3平面之間存在棱邊L13，L12、L23和L13三者重合處為頂角r，然后對鋁合金胚體進行直角端銑削處理；

步驟二：選擇石英材料作為模具本體材料，然后對模具本體材料進行超精密磨削處理；

步驟三：對模具本體材料進行超精密拋光處理，得到石英模具，將石英模具作為負結(jié)構(gòu)，石英模具由成對設置的SP1平面、SP2平面和SP3平面組成，SP1平面和SP2平面之間存在棱線LSP12，SP2平面和SP3平面之間存在棱線LSP23，SP1平面和SP3平面之間存在棱線LSP13，LSP12、LSP23和LSP13三者重合處為頂尖v；

步驟四：利用負結(jié)構(gòu)的石英模具對正結(jié)構(gòu)的鋁合金胚體進行金屬模壓處理，首先固定好正結(jié)構(gòu)的鋁合金胚體，然后將負結(jié)構(gòu)的石英模具固定在鋁合金胚體上方，控制石英模具向下進給對鋁合金胚體施加壓力進行模壓，對金屬模壓處理過程進行加熱，然后脫模，形成角錐面，得到一體式金屬角錐反射鏡；

步驟五：對一體式金屬角錐反射鏡進行鍍膜處理；

步驟六：對鍍膜處理后的一體式金屬角錐反射鏡進行幾何精度測試和光學性能測試。

進一步改進在于：所述步驟一對鋁合金胚體進行直角端銑削處理時，先采用直角方刀對S1平面進行端銑，再采用直角方刀對S2平面進行端銑，接著采用直角方刀對S3平面進行端銑。

進一步改進在于：所述步驟一對鋁合金胚體進行直角端銑削處理后，還需要對頂角r進行弧度處理。