[發(fā)明專利]一種高精度屋脊棱鏡的加工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110673943.0
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113385990B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊存斌;賀維;敬娟;胡曉琪;藺東輝;閆博;趙琰;段海生;王剛;雷永亮
• 申請（專利權(quán)）人: 西安北方光電科技防務(wù)有限公司
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B13/00
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責(zé)任公司 61108
• 代理人: 吳建龍

本發(fā)明提供一種高精度屋脊棱鏡的加工方法，主要是根據(jù)屋脊棱鏡的左屋脊面、右屋脊面與后斜面空間中相互垂直的幾何關(guān)系，將其轉(zhuǎn)換為長方體同一頂點所確定的三個面之間的關(guān)系，再設(shè)計翻轉(zhuǎn)工裝，使屋脊棱鏡用一個基準(zhǔn)面、一次定位在工裝上，再通過把翻轉(zhuǎn)工裝的三個基準(zhǔn)面分次翻轉(zhuǎn)光膠在光膠墊板上，組成鏡盤加工，便可完成對屋脊棱鏡角度加工精度的有效控制。本發(fā)明的高精度屋脊棱鏡的加工方法有效地保證了高精度屋脊棱鏡的加工精度，避免了傳統(tǒng)方法多次光膠、傳遞誤差大、精度低的缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)器材加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高精度屋脊棱鏡的加工方法。

背景技術(shù)

如圖?1?和圖?2?所示，屋脊棱鏡是屋脊棱鏡的一種，是把直角棱鏡的一個直角面加工成一個屋脊面組成的四面體，屋脊棱與另一個直角面仍然保持?90°夾角，當(dāng)入射光從底面入射時，經(jīng)直角面和兩個屋脊面三次反射后，把物鏡所成的倒像變成正像，并使光線方向轉(zhuǎn)折?180°，平行于入射光再從底面出射。由于屋脊棱鏡具有上述的定向反射特性，可以倒像和提高測距精度。為了提高屋脊棱鏡的倒像質(zhì)量和提高測距精度，對屋脊棱鏡的技術(shù)要求很高，即入射光線與出射光線的平行誤差要求為θⅠ=θⅡ≥2″，屋脊角誤差≥1″；屋脊棱上不許有破點，四個工作面的平面度要求為?N=0.5、ΔN=0.2，其中，角度誤差是屋脊棱鏡在加工中控制的最大難點。

屋脊棱鏡在光學(xué)加工中的角度精度控制方法一般有以下兩種：方法一，在拋光機上用長方體、60°方體和光膠墊板等工裝來組成鏡盤，通過控制平行的方法來進行研磨、拋光。這種方法對于屋脊棱鏡在加工中的技術(shù)要求（屋脊棱角角度≥1″，屋脊棱與3面的90°≥2″，以及第二光學(xué)平行差≥2″）均無法精準(zhǔn)控制。方法二：用加工立方體的方法，先將毛坯加工成立方體光坯，待檢測合格后，再將立方體光坯用精密切割機切割成屋脊棱鏡形狀，最后再繼續(xù)加工屋脊棱鏡1面。切割中容易造成已合格的工作面產(chǎn)生缺陷，影響零件質(zhì)量，并且對于第二光學(xué)平行差≥2″的精度也無法精準(zhǔn)控制。這種兩種加工方法均存在光膠次數(shù)多，傳遞誤差大的特點，不適合高精度校準(zhǔn)棱鏡的加工。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種高精度屋脊棱鏡的加工方法，用于克服上述問題或者至少部分地解決或緩解上述問題。

為此，本發(fā)明提供一種高精度屋脊棱鏡的加工方法，所述屋脊棱鏡具有相互平行的下表面和上表面，以及相互平行的左側(cè)面和右側(cè)面，所述屋脊棱鏡的后端為后斜面，前端為相垂直的左屋脊面和右屋脊面，左屋脊面和右屋脊面之間形成屋脊棱，屋脊棱與后斜面呈?90°角，與下表面呈?45°角，所述高精度屋脊棱鏡的加工方法包括以下步驟：?S001：制作翻轉(zhuǎn)工裝，所述翻轉(zhuǎn)工裝是一個玻璃正四方體，該正方體具有底面、頂面、左前側(cè)面、右前側(cè)面、左后側(cè)面、右后側(cè)面和正斜面，左前側(cè)面和右前側(cè)面之間的側(cè)棱線與正斜面呈?45°角；

S002：精磨和拋光屋脊棱鏡的下表面；

S003：精磨和拋光屋脊棱鏡的左側(cè)面和右側(cè)面；

S004：將屋脊棱鏡的下表面光膠在翻轉(zhuǎn)工裝的正斜面上，使屋脊棱鏡的屋脊棱位于翻轉(zhuǎn)工裝的側(cè)棱線的延長線上；

S005：將翻轉(zhuǎn)工裝上盤后噴涂保護漆；

S006：將翻轉(zhuǎn)工裝的底面光膠至墊板上，精磨和拋光屋脊棱鏡的后斜面，控制平行度，至面形檢測合格；

S007：將翻轉(zhuǎn)工裝的左后側(cè)面光膠至墊板上，精磨和拋光屋脊棱鏡的右屋脊面，控制平行度，至面形檢測合格；

S008：將翻轉(zhuǎn)工裝的右后側(cè)面光膠至墊板上，精磨和拋光屋脊棱鏡的左屋脊面，控制平行度，至面形檢測合格；

S009：修正屋脊棱鏡的左屋脊面和右屋脊面的角度精度，以及屋脊棱與上表面的空間角度精度至合格。