CN107971870A - 一种高精度施密特棱镜的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高精度施密特棱镜的加工方法，首先对毛坯料进行施密特棱镜外形的粗加工；其次对与棱镜工作面相垂直的其中一个侧面进行精磨并贴片，并以此侧面作为基准面，对工作面进行抛光，控制抛光工作面与侧面基准面的垂直，以此方法保证棱镜第二平行差满足要求；再次，先抛光好一个工作面，并以该工作面作为一个基准面，抛光其他工作面，利用自准直绝对测角仪监控工作面与基准工作面的角度关系，以此方法保证棱镜角度及第一平行差满足要求。本发明提出了利用在侧面非工作面上贴片的方式作为基准面对其他工作面进行加工以控制棱镜第二平行差。
Description
技术领域
本发明属于光学零件制造技术领域，涉及一种高精度施密特棱镜的加工方法。
背景技术
施密特棱镜是别汉棱镜的重要组成部分。高精度的零件对高精度的部件至关重要。但是，在加工过程中，现有的加工方法，很难保证棱镜角度及第一平行差满足要求。
发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种高精度施密特棱镜的加工方法，对零件图纸中非工作的侧面首先进行精磨并贴片，作为基准面，以便于采用高精度光学测量方法进行第二平行差角度控制。先抛光好一个工作面，并以该工作面作为一个基准面，抛光其他工作面，利用自准直绝对测角仪监控工作面与基准工作面的角度关系，以此方法保证棱镜角度及第一平行差满足要求。
技术方案
一种高精度施密特棱镜的加工方法，其特征在于步骤如下：
步骤1：根据施密特棱镜的设计尺寸L1,L2,T，计算并切出长方体毛坯料，所述毛坯料长方体尺寸为：(L1+4)×(L2+2)×(T+2)，单位为mm；
步骤2：在长方体上切出施密特棱镜的粗外形并清洗；
步骤3、精磨外形：利用棱镜铣磨机铣出施密特棱镜的精外形，尺寸满足L1+2,L2+1，角度公差±1＇；
步骤4、上盘：将胶模和步骤3加工后的毛坯加热至70℃～80℃，将毛坯任一个侧面放置在胶膜上后自然冷却至室温；
步骤5：精磨毛坯的另一个侧面，以满足棱镜厚度T的要求后在该侧面上贴上光学贴片；
步骤6、下盘：加热步骤5加工后的毛坯至70℃～80℃，揭下粘结在毛坯上的胶膜，自然冷却至室温后将毛坯粘接面清洗干净；
步骤7、第二次上盘：将胶模和步骤6加工后的毛坯加热至70℃～80℃，将胶模贴在毛坯A工作面和C工作面并对正放置在第一槽内，自然冷却至室温；所述第一槽的形状与被加工棱镜的两个A工作面和C工作面外形相吻合；
步骤8：精磨被加工棱镜的工作面B面，抛光B工作面，测量B工作面面形，B工作面与基准面E面的垂直度，直至满足设计要求；按照步骤6的要求进行下盘，将B工作面涂保护漆；
步骤9、第三次上盘：将胶模和步骤8加工后的毛坯加热至70℃～80℃，将胶模贴在毛坯A工作面和工作B面并对正放置在第二槽内，自然冷却至室温；所述第二槽的形状与被加工棱镜的两个A工作面和B工作面外形相吻合；
步骤10：精磨被加工棱镜的C工作面，抛光C工作面，测量C工作面形，C工作面与基准面E面的垂直度，直至满足设计要求；按照步骤6的要求进行下盘，将C工作面涂保护漆；
步骤11、第四次上盘：将胶模和步骤9加工后的毛坯加热至70℃～80℃，将胶模贴在毛坯C工作面和工作B面并对正放置在第三槽内，自然冷却至室温；所述第三槽的形状与被加工棱镜的两个C工作面和B工作面外形相吻合；
步骤12：精磨被加工棱镜的A工作面，抛光A工作面，测量A工作面形，A工作面与基准面E面的垂直度，A工作面与B工作面的角度，A工作面长度L1直至满足设计要求；按照步骤6的要求进行下盘；
步骤13：用汽油、酒精将粘接面B面和C面清洗干净；
步骤14：精磨D面，以满足宽度L2的要求；
最后用酒精清洗各个面。
有益效果
本发明提出的一种高精度施密特棱镜的加工方法，首先对毛坯料进行施密特棱镜外形的粗加工；其次对与棱镜工作面相垂直的其中一个侧面进行精磨并贴片，并以此侧面作为基准面，对工作面进行抛光，控制抛光工作面与侧面基准面的垂直，以此方法保证棱镜第二平行差满足要求；再次，先抛光好一个工作面，并以该工作面作为一个基准面，抛光其他工作面，利用自准直绝对测角仪监控工作面与基准工作面的角度关系，以此方法保证棱镜角度及第一平行差满足要求。本发明提出了利用在侧面非工作面上贴片的方式作为基准面对其他工作面进行加工以控制棱镜第二平行差。
附图说明
图1是施密特棱镜示意图；
图2是抛光侧面工装第一第一胶模1示意图；
图3是第二第二胶模2示意图；
图4是第三胶模3示意图；
图5是第四胶模4示意图；
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：
实施例施密特棱镜的具体参数如下：
●L1＝75.11±0.05；
●L2＝44±0.05；
●T＝45±0.1；
●面形要求：PV≤0.4λ，RMS≤0.5λ,λ＝632.8nm；
●α＝45°±7＂；
●β＝67.5°±7＂；
●第一平行差θ1≤10＂；
●第二平行差θ2≤10＂
工艺步骤如下：
(1)根据施密特棱镜的尺寸L1＝75.11,L2＝44,T＝45，计算毛坯料的长方体尺寸79.11×46×47；
(2)切出施密特棱镜的粗外形并清洗；
(3)精磨外形，利用棱镜铣磨机铣出施密特棱镜的精外形，尺寸满足77.11×45，角度45°±1＇，67.5°±1＇；
(4)上盘，将第一胶模1、毛坯放在电热板上，缓慢加热至胶条蜡刚能融化的温度70℃～80℃，将毛坯侧面F对正放置在第一胶膜1上；
(5)自然冷却至室温；
(6)精磨侧面E，以满足棱镜厚度T＝45±0.1的要求；；
(7)贴片，在侧面E上贴上光学贴片；
(8)下盘，将粘接毛坯的胶模放在电热板上，缓慢加热至胶条蜡刚能融化的温度70℃～80℃，再将毛坯缓慢从胶膜上拿下来，自然冷却至室温；
(9)清洗，用汽油将毛坯粘接面清洗干净；
(10)上盘，将第二胶模2、毛坯放在电热板上，缓慢加热至胶条蜡刚能融化的温度70℃～80℃，将毛坯面A面和C面对正放置在胶膜2上；
(11)自然冷却至室温；
(12)精磨工作面B面；
(13)抛光工作面B面，测量B面面形,B面与基准面E面的垂直度90°±3＂，直至满足要求；
(14)下盘，将粘接毛坯的胶模放在电热板上，缓慢加热至胶条蜡刚能融化的温度70℃～80℃，再将毛坯缓慢从胶膜上拿下来，自然冷却至室温；
(15)清洗，用汽油将毛坯粘接面清洗干净；
(16)保护，将工作面B面涂保护漆；
(17)上盘，将第三胶模3、毛坯放在电热板上，缓慢加热至胶条蜡刚能融化的温度70℃～80℃，将毛坯面A面和B面对正放置在第三胶膜3上；
(18)自然冷却至室温；
(19)精磨工作面C面；
(20)抛光工作面C面，同时测量C面面形，C面与基准面E面的垂直度90°±3＂，C面与B面的角度67.5°±7＂；
(21)下盘，将粘接毛坯的胶模放在电热板上，缓慢加热至胶条蜡刚能融化的温度70℃～80℃，再将毛坯缓慢从胶膜上拿下来，自然冷却至室温；
(22)清洗，用汽油将毛坯粘接面A面清洗干净；
(23)保护，将工作面C面涂保护漆；
(24)上盘，将第四胶模4、毛坯放在电热板上，缓慢加热至胶条蜡刚能融化的温度70℃～80℃，将B面和C面对正放置在第四胶膜4上；
(25)自然冷却至室温；
(26)精磨工作面A面；
(27)抛光工作面A面，同时测量A面面形，A面与基准面E面的垂直度90°±3＂，A面与B面的角度45°±7＂，A面长度L1＝75.11±0.05；
(28)下盘，将粘接棱镜的胶模放在电热板上，缓慢加热至胶条蜡刚能融化的温度70℃～80℃，再将毛坯缓慢从胶膜上拿下来，自然冷却至室温；
(29)清洗，用汽油、酒精将粘接面B面和C面清洗干净；
(30)精磨，精磨D面，以满足宽度L2＝44±0.05的要求；
(31)清洗，用酒精清洗各个面。
Claims (1)
1.一种高精度施密特棱镜的加工方法，其特征在于步骤如下：
步骤1：根据施密特棱镜的设计尺寸L1,L2,T，计算并切出长方体毛坯料，所述毛坯料长方体尺寸为：(L1+4)×(L2+2)×(T+2)，单位为mm；
步骤2：在长方体上切出施密特棱镜的粗外形并清洗；
步骤3、精磨外形：利用棱镜铣磨机铣出施密特棱镜的精外形，尺寸满足L1+2,L2+1，角度公差±1＇；
步骤4、上盘：将胶模和步骤3加工后的毛坯加热至70℃～80℃，将毛坯任一个侧面放置在胶膜上后自然冷却至室温；
步骤5：精磨毛坯的另一个侧面，以满足棱镜厚度T的要求后在该侧面上贴上光学贴片；
步骤6、下盘：加热步骤5加工后的毛坯至70℃～80℃，揭下粘结在毛坯上的胶膜，自然冷却至室温后将毛坯粘接面清洗干净；
步骤7、第二次上盘：将胶模和步骤6加工后的毛坯加热至70℃～80℃，将胶模贴在毛坯A工作面和C工作面并对正放置在第一槽内，自然冷却至室温；所述第一槽的形状与被加工棱镜的两个A工作面和C工作面外形相吻合；
步骤8：精磨被加工棱镜的工作面B面，抛光B工作面，测量B工作面面形，B工作面与基准面E面的垂直度，直至满足设计要求；按照步骤6的要求进行下盘，将B工作面涂保护漆；
步骤9、第三次上盘：将胶模和步骤8加工后的毛坯加热至70℃～80℃，将胶模贴在毛坯A工作面和工作B面并对正放置在第二槽内，自然冷却至室温；所述第二槽的形状与被加工棱镜的两个A工作面和B工作面外形相吻合；
步骤10：精磨被加工棱镜的C工作面，抛光C工作面，测量C工作面形，C工作面与基准面E面的垂直度，直至满足设计要求；按照步骤6的要求进行下盘，将C工作面涂保护漆；
步骤11、第四次上盘：将胶模和步骤9加工后的毛坯加热至70℃～80℃，将胶模贴在毛坯C工作面和工作B面并对正放置在第三槽内，自然冷却至室温；所述第三槽的形状与被加工棱镜的两个C工作面和B工作面外形相吻合；
步骤12：精磨被加工棱镜的A工作面，抛光A工作面，测量A工作面形，A工作面与基准面E面的垂直度，A工作面与B工作面的角度，A工作面长度L1直至满足设计要求；按照步骤6的要求进行下盘；
步骤13：用汽油、酒精将粘接面B面和C面清洗干净；
步骤14：精磨D面，以满足宽度L2的要求；
最后用酒精清洗各个面。
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