CN102501155B - 一种高精度光学元件抛光用夹具 - Google Patents

一种高精度光学元件抛光用夹具 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种高精度光学元件抛光用夹具，其包括弹性紧固圈、支承座、夹紧套和夹具体；所述弹性紧固圈具有与光学元件的外径相同的内圆周面，该弹性紧固圈还具有外圆锥面；所述支承座具有与光学元件接触面形状相同的支承面和与光学元件外径相同的内圆周面，定位光学元件；所述夹紧套通过与弹性紧固圈的外圆锥面相对应的内圆锥面压紧弹性紧固圈，进而夹紧光学元件；所述支承座通过螺钉与夹具体连接，所述夹紧套与夹具体通过螺纹连接，所述夹具体通过法兰安装在机床的回转工作台上。本发明结构合理、定位准确、完全消除了光学元件与夹具间的相对运动，适用于在平面、球面和非球面等高精度光学元件抛光过程中夹持该元件。

Description

一种高精度光学元件抛光用夹具
技术领域
本发明涉及一种夹具，尤其涉及一种高精度光学元件抛光用的夹具。
背景技术
对于投影光刻物镜等高精密光学仪器中使用的诸如透镜之类的高精度光学元件，目前普遍采用计算机控制表面成形技术（包括计算机控制小磨头抛光、气囊抛光、磁流变抛光等）对其进行抛光，进而获得高精度的面形和表面粗糙度。抛光前需要将光学元件定位夹紧在夹具中，随后将夹具安装在机床的回转工作台上，光学元件在夹具中的定位夹紧需要消除其六个自由度，防止两者之间存在相对运动，保持加工过程的稳定。
中国专利申请号00136608.4，于2001年公开了光学元件研磨或抛光用的夹具，如图1所示，所述光学元件研磨或抛光用的夹具具有夹持件9、圆筒形夹持座8和弹性层7，当采用这种夹具夹持光学元件时，由于光学元件在轴向和径向上均未能夹紧，与夹具间均存在相对运动，无法保持加工过程稳定，并不适用于高精度光学元件的抛光。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中夹具夹持光学元件时夹具与光学元件之间存在相对运动，增强加工过程中的稳定性，提供一种高精度光学元件抛光用的夹具。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高精度光学元件抛光用夹具，包括弹性紧固圈、支承座、夹紧套和夹具体；所述弹性紧固圈具有紧固内圆周面，该紧固内圆周面的内径与光学元件的外径相同，该弹性紧固圈还具有外圆锥面，该弹性紧固圈的外圆锥面与所述夹紧套的内圆锥面相对应；所述支承座具有第一支承面，该第一支承面的形状与光学元件接触面的形状相同，该支承座还具有支承内圆周面，该支承内圆周的内径与光学元件的外径相同；所述夹具体具有第二支承面，用以支撑支承座，该夹具体还具有夹具内圆周面，该夹具内圆周面的内径与支承座的外径相同；所述支承座通过螺钉与夹具体连接，所述夹紧套与夹具体通过螺纹连接，该夹具体通过法兰安装在机床的回转工作台上。
本发明的有益效果是：该夹具通过夹紧内圆周和支承内圆周与光学元件紧密配合，完全消除了光学元件与夹具间的相对运动，提高了高精度光学元件抛光过程的稳定性。
附图说明
图1是现有技术的光学元件研磨或抛光用的夹具的截面图；
图2是本发明一种光学元件高精度抛光用夹具的立体图；
图3是本发明一种光学元件高精度抛光用夹具的截面图；
图4是本发明一种光学元件高精度抛光用夹具的截面图的局部放大图。
图中：1、光学元件，2、弹性紧固圈，21、紧固内圆周面，22、外圆锥面，3、支承座，31、第一支承面，32、支承内圆周面，4、夹紧套，41、内圆锥面，5、夹具体，51、第二支承面，52、夹具内圆周面，53、法兰6、螺钉，7、弹性层，8、圆筒形夹持座，9、夹持件。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图2-4所示，一种高精度光学元件抛光用夹具，包括弹性紧固圈2、支承座3、夹紧套4和夹具体5，所述弹性紧固圈2和支承座3分别采用橡胶和尼龙材料制成，所述夹紧套4和夹具体5采用硬铝合金或不锈钢材料制成。
所述弹性紧固圈2具有与光学元件1的外径相匹配的紧固内圆周面21，该弹性紧固圈2还具有外圆锥面22，锥角为25°～40°；
所述支承座3具有第一支承面31，该第一支承面31的形状与光学元件1接触面形状相同，用以支撑光学元件1，该支承座3还具有与光学元件1的外径相匹配的支承内圆周面32，用以夹住光学元件1的外圆周面，进而实现对光学元件1的定位，该支承座3通过螺钉6安装在夹具体5中。
所述夹紧套4具有内圆锥面41，该内圆锥面41与弹性紧固圈2的外圆锥面22相对应，用以压紧弹性紧固圈2，通过产生的轴向摩擦力和径向压紧力实现对光学元件1轴向和径向的夹紧，该夹紧套4与夹具体5通过螺纹连接。
所述夹具体5具有第二支承面51，用来支撑支承座3，该夹具体5还具有与支承座3外径相匹配的夹具内圆周面52，以夹住支承座3的外圆周面，该夹具体5通过法兰53安装在机床的回转工作台上。
综上所述，所述的紧固内圆周面21和支承内圆周面32与光学元件1紧密配合，完全消除了光学元件与夹具之间的相对运动，这样的夹具结构保证了光学元件抛光过程中的稳定性，本发明结构合理、紧凑，适合高精度光学元件抛光时夹持光学元件。
本发明的夹具可以夹持的光学元件1有球面（凹凸）镜、平面镜、非球面（凹凸）镜等。

Claims (6)

1.一种高精度光学元件抛光用夹具，该夹具包括弹性紧固圈（2）、支承座（3）、夹紧套（4）和夹具体（5）；其特征在于：所述弹性紧固圈（2）具有紧固内圆周面（21），该紧固内圆周面（21）的内径与光学元件（1）的外径相同，该弹性紧固圈（2）还具有外圆锥面（22），外圆锥面（22）与所述夹紧套（4）的内圆锥面（41）相对应；所述支承座（3）具有第一支承面（31），该第一支承面（31）的形状与光学元件（1）接触面的形状相同，该支承座（3）还具有支承内圆周面（32），该支承内圆周面（32）的内径与光学元件（1）的外径相同；所述夹具体（5）具有第二支承面（51），用以支撑支承座（3），该夹具体（5）还具有夹具内圆周面（52），该夹具内圆周面（52）的内径与支承座（3）外径相同；所述支承座（3）通过螺钉（6）与夹具体（5）连接，所述夹紧套（4）与夹具体（5）通过螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的一种高精度光学元件抛光用夹具，其特征在于，所述弹性紧固圈（2）的外圆锥面（22）的锥角为25°～40°。
3.根据权利要求2所述的一种高精度光学元件抛光用夹具，其特征在于，所述弹性紧固圈（2）采用橡胶材料制成。
4.根据权利要求1所述的一种高精度光学元件抛光用夹具，其特征在于，所述支承座（3）采用尼龙材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种高精度光学元件抛光用夹具，其特征在于，所述夹紧套（4）和夹具体（5）采用硬铝合金或不锈钢材料制成。
6.根据权利要求1所述的一种高精度光学元件抛光用夹具，其特征在于，所述夹具体（5）通过法兰（53）安装在工作台上。
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