CN104029096B - 光学元件修缘加工的电磁夹具及装夹方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的光学元件修缘加工的电磁夹具，包括工作台，工作台的两端分别相对设置有连接板，两块连接板之间从左至右依次同轴设置有机床伺服转台、电磁铁组件、固定吸盘、移动吸盘、定位销、以及支座，其中，移动吸盘通过两个非导磁的定位销与支座活动连接。本发明还公开了一种光学元件修缘加工的装夹方法，该方法包括连接、贴合、通磁三个步骤，本发明的光学元件修缘加工的电磁夹具能够用于被吸附面为形状复杂曲面的光学元件修缘加工，因为不受装夹面密封性能的限制，故吸盘结构简单，造价较低。本发明的光学元件修缘加工的装夹方法,与真空吸附法相比，具有吸盘制造难度小,吸附性能好的优点。

Description

光学元件修缘加工的电磁夹具及装夹方法

技术领域

本发明属于光学元件加工方法技术领域，具体涉及一种光学元件修缘加工的装夹方法。本发明还涉及一种光学元件修缘加工的电磁夹具。

背景技术

数控机床进行零件加工，需要用夹具将零件固定在机床上。零件的形状不同、刚度不同、精度要求不同及加工的工序(前工序还是最终工序)不同，对所用的夹具要求不同。在光学元件加工过程中，如何装夹光学元件对光学加工精度有很大影响。光学元件装夹方式主要有胶粘法、三爪夹紧法以及真空吸附法等。胶粘法是使用胶粘的方式将光学元件固定，粘胶以及解胶步骤复杂，并且光学元件安装位姿调整困难。三爪装夹是用三个爪支撑或者固定光学元件，容易使光学元件产生变形，当为最终加工工序时夹持部位还会影响光学元件的定位表面质量。真空吸附法是通过光学元件底面(被吸附面)、密封圈及吸盘表面构成密封腔,通过将密封腔抽真空从而把光学元件吸附固定，因此要求吸盘上表面与光学元件被吸附面形状完全一致，当光学元件被吸附面为平面时，真空吸附法比较容易实现，但对于被吸附面为形状复杂的空间曲面的光学元件,吸盘表面制造难度大,否则会影响密封腔性能。

外形复杂的光学元件，修缘加工是其最终加工工序，修缘加工工序的被吸附面为形状复杂的空间曲面,因此其修缘加工夹具倍受关注。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学元件修缘加工的电磁夹具，能够很好地装夹被吸附面为形状复杂的空间曲面的光学元件。

本发明的另一个目的在于提供一种使用上述夹具进行光学元件修缘加工的装夹方法。

本发明所采用的技术方案是：光学元件修缘加工的电磁夹具，包括工作台，工作台的两端分别相对设置有连接板，两块连接板之间从左至右依次同轴设置有机床伺服转台、电磁铁组件、固定吸盘、移动吸盘、定位销、以及支座，其中，移动吸盘通过两个非导磁的定位销与支座活动连接。

本发明的特点还在于，

移动吸盘包括两个平行设置的定位销孔，还包括一个侧面与两个定位销孔内切的圆柱面，移动吸盘的一侧设置有与待加工的光学元件的被吸附面相适应的内凹曲面；定位销孔用于插入定位销。

固定吸盘的端面为与光学元件被吸附面相适应的外凸曲面。

本发明所采用的另一个技术方案是光学元件修缘加工的装夹方法，该方法使用了上述的光学元件修缘加工的电磁夹具，具体包括如下步骤：

第一步，将固定吸盘与电磁铁组件固定连接，再将电磁铁组件与机床伺服转台固定连接，机床伺服转台与左端的连接板固定连接，左端的连接板与工作台预连接；定位销与支座固定连接，支座与右端的连接板固定连接，右端的连接板与工作台预连接，再将移动吸盘沿两个定位销移动到靠近支座的位置；调整两端的连接板在工作台上的安装位置及方向，使得固定吸盘与移动吸盘同轴，并使固定吸盘与移动吸盘之间留有装夹光学元件的间隙，然后将工作台与两端的连接板固定锁紧；

第二步，将光学元件的凸面与移动吸盘的内凹曲面贴合，再将移动吸盘沿定位销移动到使光学元件的凹面与固定吸盘的外凸曲面相贴合；

第三步，给电磁铁组件通磁，通磁后的电磁铁组件与移动吸盘之间产生吸引力，该吸引力使得光学元件被夹紧在固定吸盘与移动吸盘之间。

本发明的有益效果是：本发明的光学元件修缘加工的电磁夹具能够用于被吸附面为形状复杂曲面的光学元件修缘加工，因为不受装夹面密封性能的限制，故吸盘结构简单，造价较低。本发明的光学元件修缘加工的装夹方法,与真空吸附法相比，具有吸盘制造难度小,吸附性能好的优点。

附图说明

图1是本发明光学元件修缘加工的电磁夹具的结构示意图；

图2是本发明光学元件修缘加工的电磁夹具中移动吸盘的结构示意图；

图3是本发明光学元件修缘加工的电磁夹具的使用状态图；

图4是本发明光学元件修缘加工的电磁夹具的另一个使用状态图。

图中，1.机床伺服转台，2.电磁铁组件，3.固定吸盘，4.光学元件，5.移动吸盘，6.定位销，7.支座，8.连接板，9.工作台；

501.定位销孔，502.圆柱面，503.内凹曲面。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提供了一种光学元件修缘加工的电磁夹具，如图1所示，包括工作台9，工作台9的两端分别相对设置有连接板8，两块连接板8之间从左至右依次同轴设置有机床伺服转台1、电磁铁组件2、固定吸盘3、移动吸盘5、定位销6、以及支座7，其中，移动吸盘5通过两个非导磁的定位销6与支座7活动连接。

如图2所示，移动吸盘5包括两个平行设置的定位销孔501，还包括一个侧面与两个定位销孔501内切的圆柱面502，移动吸盘5的一侧设置有与待加工的光学元件4的被吸附面相适应的内凹曲面503；定位销孔501用于插入定位销6。

固定吸盘3的端面为与光学元件4被吸附面相适应的外凸曲面。

本发明还提供了一种光学元件修缘加工的装夹方法，该方法使用了上述的光学元件修缘加工的电磁夹具，具体包括如下步骤：

如图3所示，第一步，将固定吸盘3与电磁铁组件2固定连接，再将电磁铁组件2与机床伺服转台1固定连接，机床伺服转台1与左端的连接板8固定连接，左端的连接板8与工作台9预连接；定位销6与支座7固定连接，支座7与右端的连接板8固定连接，右端的连接板8与工作台9预连接，再将移动吸盘5沿两个定位销6移动到靠近支座7的位置；调整两端的连接板8在工作台9上的安装位置及方向，使得固定吸盘3与移动吸盘5同轴，并使固定吸盘3与移动吸盘5之间留有装夹光学元件的间隙，然后将工作台9与两端的连接板8固定锁紧；

第二步，将光学元件4的凸面与移动吸盘5的内凹曲面503贴合，再将移动吸盘5沿定位销6移动到使光学元件4的凹面与固定吸盘3的外凸曲面相贴合；

第三步，给电磁铁组件2通磁，通磁后的电磁铁组件2与移动吸盘5之间产生吸引力，该吸引力使得光学元件4被夹紧在固定吸盘3与移动吸盘5之间，如图4所示。

本发明的光学元件修缘加工的电磁夹具能够用于被吸附面为形状复杂曲面的光学元件修缘加工，该夹具结构简单，因为不限制被装夹元件的装夹面的形状，因此无需使用真空设备，制造难度小，造价较低。本发明的光学元件修缘加工的装夹方法,与真空吸附法相比，具有吸盘制造难度小,吸附性能好的优点。

Claims (3)

1.光学元件修缘加工的电磁夹具，其特征在于，包括工作台(9)，所述工作台(9)的两端分别相对设置有连接板(8)，所述两块连接板(8)之间从左至右依次同轴设置有机床伺服转台(1)、电磁铁组件(2)、固定吸盘(3)、移动吸盘(5)、定位销(6)、以及支座(7)，其中，所述移动吸盘(5)通过两个非导磁的所述定位销(6)与所述支座(7)活动连接；所述的移动吸盘(5)包括两个平行设置的定位销孔(501)，还包括一个侧面与所述两个定位销孔(501)内切的圆柱面(502)，移动吸盘(5)的一侧设置有与待加工的光学元件(4)的被吸附面相适应的内凹曲面(503)；所述定位销孔(501)用于插入所述定位销(6)。

2.如权利要求1所述的光学元件修缘加工的电磁夹具，其特征在于，所述的固定吸盘(3)的端面为与光学元件(4)被吸附面相适应的外凸曲面。

3.光学元件修缘加工的装夹方法，其特征在于，该方法使用了如权利要求1所述的光学元件修缘加工的电磁夹具，具体包括如下步骤：

第一步，将所述固定吸盘(3)与所述电磁铁组件(2)固定连接，再将电磁铁组件(2)与所述机床伺服转台(1)固定连接，所述机床伺服转台(1)与左端的连接板(8)固定连接，左端的连接板(8)与所述工作台(9)预连接；定位销(6)与支座(7)固定连接，支座(7)与右端的连接板(8)固定连接，右端的连接板(8)与所述工作台(9)预连接，再将移动吸盘(5)沿两个定位销(6)移动到靠近支座(7)的位置；调整两端的连接板(8)在工作台(9)上的安装位置及方向，使得固定吸盘(3)与移动吸盘(5)同轴，并使固定吸盘(3)与移动吸盘(5)之间留有装夹光学元件的间隙，然后将工作台(9)与两端的连接板(8)固定锁紧；

第二步，将光学元件(4)的凸面与移动吸盘(5)的内凹曲面(503)贴合，再将移动吸盘(5)沿定位销(6)移动到使光学元件(4)的凹面与固定吸盘(3)的外凸曲面相贴合；

第三步，给电磁铁组件(2)通磁，通磁后的电磁铁组件(2)与移动吸盘(5)之间产生吸引力，该吸引力使得光学元件(4)被夹紧在固定吸盘(3)与移动吸盘(5)之间。