CN106553106B - 一种加工超小型激光器件布鲁斯特角的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种加工超小型激光器件布鲁斯特角的方法，选用与超小型激光器件同样的材料制作正方形上盘夹具，将超小型激光器件粘附在上盘夹具边沿，在研磨上盘夹具的上下表面的同时加工超小型激光器件布鲁斯特角。本发明无需单独做金属夹具及玻璃角度块，加工过程中无需检测角度；上盘夹具用和超小型激光器件同样的毛坯材料在线切割机上直接切出，降低了成本，且同种材料毛坯硬度一致利于加工；不需用手握持超小型激光器件，超小型激光器件粘附在上盘夹具边沿，同时研磨和抛光上盘夹具和超小型激光器件毛坯，能够保证平行度和加工的布鲁斯特角的光洁度、平面度，成品和合格率高；并且在设备上可以一次加工多只超小型激光器件，提高了加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种加工超小型激光器件布鲁斯特角的方法，属于光学加工领域。
背景技术
一些小型激光器件上经常需要加工布鲁斯特角，传统加工这种小型激光器件的布鲁斯特角时一般采用单只加工的方式，先做标准的玻璃角度块，把激光器件一侧面抛光后，再把激光器件黏在金属夹具上，金属夹具的两面再贴上保护片，之后在测角仪上磨出布鲁斯特角，采用这样的方法一方面工艺繁琐、操作复杂；另一方面超小型的激光器件很难用手握持，对操作者的研磨技术水平要求非常高，废品率高，直接降低了加工效率，只能少量生产；另外还要单独做金属夹具及玻璃角度块，从而提高了成本。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种工艺简单、操作容易，能够提高批量加工速度、成品率高，能够降低生产成本的加工超小型激光器件布鲁斯特角的方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种加工超小型激光器件布鲁斯特角的方法，包括如下步骤：
步骤一：设定加工后的超小型激光器件的长度为L0，布鲁斯特角为θ，选用与超小型激光器件同种材料的毛坯制作正方形上盘夹具，研磨并抛光正方形上盘夹具的上表面和下表面，上表面和下表面的平行度为10秒，使得正方形上盘夹具的厚度H0＝L0*sinθ+δ，δ为加工余量；
步骤二：将正方形上盘夹具置于线切割机上，在正方形上盘夹具的相对且平行的两边上切出布鲁斯特角面，布鲁斯特角为θ，角度精度小于1分；
步骤三：未加工的长方体超小型激光器件毛坯规格为a*b*c，将多个未加工的长方体超小型激光器件毛坯的b*c面粘结在步骤二切好的正方形上盘夹具的两个布鲁斯特角面上，并使a*b面垂直于正方形上盘夹具的布鲁斯特角面，将带顶针孔的钢模黏在正方形上盘夹具上表面的中心部位，将研磨机的铁笔放在钢模的顶针孔内，启动研磨机，在研磨机的铁笔带动下在研磨机的磨盘上研磨正方形上盘夹具的下表面，将超小型激光器件毛坯露出正方形上盘夹具下表面外的角磨掉，磨平后取下钢模，将正方形上盘夹具的上下表面倒置，将钢模黏在正方形上盘夹具的下表面上，用同样的方法研磨正方形上盘夹具的上表面，直至将超小型激光器件毛坯露出正方形上盘夹具上表面外的角磨掉，研磨过程中保证正方形上盘夹具上表面和下表面的平行度小于10秒；
步骤四：将带有研磨好的超小型激光器件毛坯的正方形上盘夹具在抛光机上抛光：抛光机的铁笔放在钢模的顶针孔内，启动抛光机，抛光机的铁笔带动正方形上盘夹具在抛光盘表面进行旋转和平行移动，抛光正方形上盘夹具的上表面，抛光好后从下表面取下钢模，将正方形上盘夹具的上下表面倒置，将钢模黏在正方形上盘夹具的上表面上，用同样的方法抛光正方形上盘夹具的下表面，抛光过程中在正方形上盘夹具上检查超小型激光器件毛坯布鲁斯特角面的光洁度、平面度并保证正方形上盘夹具的上表面和下表面的平行度小于10秒；
步骤五：当超小型激光器件毛坯布鲁斯特角面的光洁度、平面度达到标准时停止抛光，取下超小型激光器件清洗即可得到两端面分别是布鲁斯特角面的超小型激光器件。
优选的，所述正方形上盘夹具的长和宽分别为100mm。
优选的，加工余量δ＝0.5mm。
优选的，步骤三在研磨机上研磨时的磨料采用碳化硼。
优选的，步骤四在抛光时采用氧化铝作为抛光液。
优选的，所述超小型激光器件毛坯和正方形上盘夹具的材料为激光材料。
本发明无需单独做金属夹具及玻璃角度块，上盘夹具用和超小型激光器件同样的毛坯材料在线切割机上直接切出，降低了成本，且同种材料毛坯硬度一致利于加工，有利于在粘附超小型激光器件毛坯的上盘夹具的抛光过程中直接对超小型激光器件毛坯的布鲁斯特角面的平面度和光洁度快速修整；操作方便，不需要用手握持超小型激光器件，加工过程中不需要检测角度，减少了工作量；多个超小型激光器件粘附在上盘夹具边沿，同时研磨和抛光上盘夹具和超小型激光器件毛坯，能够保证平行度和加工的布鲁斯特角的光洁度、平面度，成品和合格率高，大大降低了成本；并且在设备的正方形上盘夹具的两个布鲁斯特角面上可以一次加工多只超小型激光器件，实现了批量加工，提高了加工效率。
附图说明
图1是本发明钢模粘结在正方形上盘夹具上的示意图；
图2是图1中A-A向的剖视图；
图3是超小型激光器件毛坯的示意图；
图4是超小型激光器件毛坯粘结在切好的正方形上盘夹具的布鲁斯特角面上的示意图；
图5是图4的超小型激光器件毛坯研磨抛光后的示意图；
图6是加工好的超小型激光器件的示意图；
图中，1.正方形上盘夹具，2.超小型激光器件毛坯，3.钢模，3-1.顶针孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1至图6所示，以制作布鲁斯特角θ＝56°的超小型激光器件为例，加工超小型激光器件布鲁斯特角的方法包括如下步骤：
步骤一：选用的超小型激光器件毛坯2的尺寸a*b*c为：3×3×4.5mm，加工后的成品超小型激光器件的长度为L0＝3.5mm。选用与超小型激光器件同样的材料制作正方形上盘夹具1，研磨并抛光正方形上盘夹具1的上表面和下表面，上表面和下表面的平行度为10秒，使得正方形上盘夹具1的厚度H0＝L0*sinθ+δ，δ为加工余量，在本实施例中，δ取0.5mm，从而计算出H0＝3.4mm；
步骤二：将正方形上盘夹具1置于线切割机上，在正方形上盘夹具1的相对且平行的两边上切出布鲁斯特角面，布鲁斯特角为56°，角度精度小于1分；
步骤三：如图4所示，将多个尺寸a*b*c为：3×3×4.5mm的未加工的长方体超小型激光器件毛坯2的b*c面粘结在步骤二切好的正方形上盘夹具1的两个布鲁斯特角面上，并使a*b面垂直于正方形上盘夹具的布鲁斯特角面，同时a*c面与布鲁斯特角面所在的正方形上盘夹具1的棱边垂直相交，将带顶针孔3-1的钢模3黏在正方形上盘夹具1上表面的中心部位，将研磨机的铁笔放在钢模3的顶针孔3-1内，启动研磨机，在研磨机的铁笔带动下在研磨机的磨盘上研磨正方形上盘夹具1的下表面，将多个超小型激光器件毛坯2露出正方形上盘夹具1下表面外的角磨掉，磨平后取下钢模3，将正方形上盘夹具1的上下表面倒置，将钢模3黏在正方形上盘夹具1的下表面上，用同样的方法研磨正方形上盘夹具1的上表面，直至将超小型激光器件毛坯2露出正方形上盘夹具1上表面外的角磨掉，研磨过程中保证正方形上盘夹具1上表面和下表面的平行度小于10秒；
步骤四：将带有研磨好的超小型激光器件毛坯2的正方形上盘夹具1在抛光机上抛光：抛光机的铁笔放在钢模3的顶针孔3-1内，启动抛光机，抛光机的铁笔带动正方形上盘夹具1在抛光盘表面进行旋转和平行移动，抛光正方形上盘夹具1的上表面，抛光好后从下表面取下钢模3，将正方形上盘夹具1的上下表面倒置，将钢模3黏在正方形上盘夹具1的上表面上，用同样的方法抛光正方形上盘夹具1的下表面，抛光过程中在正方形上盘夹具1上检查超小型激光器件毛坯2布鲁斯特角面的光洁度、平面度并保证正方形上盘夹具1的上表面和下表面的平行度小于10秒；
步骤五：当超小型激光器件毛坯2布鲁斯特角面的光洁度、平面度达到标准时停止抛光，研磨抛光好的示意图如图5所示。取下各个超小型激光器件清洗即可得到两端面分别是56°布鲁斯特角面的超小型激光器件。
正方形上盘夹具1的尺寸如果太大不好保证正方形上盘夹具1的平行度及加工过程中的平面度修整，优选的，所述正方形上盘夹具1的长和宽分别为100mm；采用这样的尺寸方便研磨，能够同时保证正方形上盘夹具1上、下表面的平行度和超小型激光器件毛坯2布鲁斯特角面的光洁度、平面度。
优选的，加工余量δ＝0.5mm。
优选的，为了保证研磨效果，步骤三在研磨机上研磨时的磨料采用碳化硼。碳化硼硬度高，有利于提高研磨效率。
优选的，为了保证抛光效果，步骤四在抛光时采用氧化铝作为抛光液。氧化铝抛光液硬度适中，切削速率较高，有利于提高加工效率及获得较好的表面质量。
优选的，所述超小型激光器件毛坯2和正方形上盘夹具1的材料为激光材料。选用上盘夹具和小型激光器件毛坯为同样的激光材料有利于直接在抛光过程中对超小型激光器件毛坯2的布鲁斯特角面的平面度和光洁度快速修整。
Claims (6)
1.一种加工超小型激光器件布鲁斯特角的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：设定加工后的超小型激光器件的长度为L0，布鲁斯特角为θ，选用与超小型激光器件同种材料的毛坯制作正方形上盘夹具，研磨并抛光正方形上盘夹具的上表面和下表面，上表面和下表面的平行度为10秒，使得正方形上盘夹具的厚度H0＝L0*sinθ+δ，δ为加工余量；
步骤二：将正方形上盘夹具置于线切割机上，在正方形上盘夹具的相对且平行的两边上切出布鲁斯特角面，布鲁斯特角为θ，角度精度小于1分；
步骤三：未加工的长方体超小型激光器件毛坯规格为a*b*c，将多个未加工的长方体超小型激光器件毛坯的b*c面粘结在步骤二切好的正方形上盘夹具的两个布鲁斯特角面上，并使a*b面垂直于正方形上盘夹具的布鲁斯特角面，将带顶针孔的钢模黏在正方形上盘夹具上表面的中心部位，将研磨机的铁笔放在钢模的顶针孔内，启动研磨机，在研磨机的铁笔带动下在研磨机的磨盘上研磨正方形上盘夹具的下表面，将超小型激光器件毛坯露出正方形上盘夹具下表面外的角磨掉，磨平后取下钢模，将正方形上盘夹具的上下表面倒置，将钢模黏在正方形上盘夹具的下表面上，用同样的方法研磨正方形上盘夹具的上表面，直至将超小型激光器件毛坯露出正方形上盘夹具上表面外的角磨掉，研磨过程中保证正方形上盘夹具上表面和下表面的平行度小于10秒；
步骤四：将带有研磨好的超小型激光器件毛坯的正方形上盘夹具在抛光机上抛光：抛光机的铁笔放在钢模的顶针孔内，启动抛光机，抛光机的铁笔带动正方形上盘夹具在抛光盘表面进行旋转和平行移动，抛光正方形上盘夹具的上表面，抛光好后从下表面取下钢模，将正方形上盘夹具的上下表面倒置，将钢模黏在正方形上盘夹具的上表面上，用同样的方法抛光正方形上盘夹具的下表面，抛光过程中在正方形上盘夹具上检查超小型激光器件毛坯布鲁斯特角面的光洁度、平面度并保证正方形上盘夹具的上表面和下表面的平行度小于10秒；
步骤五：当超小型激光器件毛坯布鲁斯特角面的光洁度、平面度达到标准时停止抛光，取下各个超小型激光器件清洗即可得到两端面分别是布鲁斯特角面的超小型激光器件。
2.根据权利要求1所述的加工超小型激光器件布鲁斯特角的方法，其特征在于，所述正方形上盘夹具的长和宽分别为100mm。
3.根据权利要求1所述的加工超小型激光器件布鲁斯特角的方法，其特征在于，加工余量δ＝0.5mm。
4.根据权利要求1所述的加工超小型激光器件布鲁斯特角的方法，其特征在于，步骤三在研磨机上研磨时的磨料采用碳化硼。
5.根据权利要求1所述的加工超小型激光器件布鲁斯特角的方法，其特征在于，步骤四在抛光时采用氧化铝作为抛光液。
6.根据权利要求1所述的加工超小型激光器件布鲁斯特角的方法，其特征在于，所述超小型激光器件毛坯和正方形上盘夹具的材料为激光材料。
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