CN108972229A - 一种光学零件加工过程中的粘接成盘方法 - Google Patents

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张亚楠
何晓莉
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Abstract

本发明公开了一种光学零件加工过程中的粘接成盘方法，涉及精密光学加工领域，包括以下步骤：配置粘接剂、制作上盘粘接垫及零件上盘。所述配置粘接剂配置粘接零件与上盘板的所述粘接剂；所述制作上盘粘接垫使用所述粘接剂制作所述上盘粘接垫；所述零件上盘使用垫板用所述上盘粘接垫将所述零件粘接成盘。本发明实现了薄型零件(直径与厚度比10:1)上下盘零件面形的光圈变化量由0.5降低到0.1；零件加工过程中可在中途放置，避免必须连续加工的弊端，增加零件加工环节生产进度的调节空间，提升加工效率；避免零件必须是抛光过的表面且表面洁净度与粗糙度达到较高要求后才可进行上盘的弊端，增加可加工零件的范围；本发明易操作，使用便捷。

Description

一种光学零件加工过程中的粘接成盘方法
技术领域
本发明涉及精密光学加工领域，尤其涉及一种光学零件加工过程中的粘接成盘方法。
背景技术
平面光学零件需要上盘加工是历史传承的结果，主要是因为绝大多数平板和棱镜有效孔径都比较小；而且其形状比较奇特，平面间有一定的角度，从提高生产效率以及质量角度考虑，需要将零件以一定的形式上盘、成盘对零件进行加工。
光学零件高速加工技术普及后，由于平面的通用性，它不像球面带有特定曲率半径，所以，平面加工，依然保持着上盘加工的特点。在铣磨、精磨、抛光等主要工序，将依据加工机床的特点和被加工零件的形状及技术要求，采用不同的上盘技术。目前主要的上盘技术如下：
1、刚性上盘
刚性上盘是用比较薄的一层粘接胶(通常是在上盘前将粘接胶做成粘接纸或粘接布，厚度只有0.03mm～0.3mm)或石蜡，将待加工光学零件粘接在胶平模上的方法。
2、弹性上盘
弹性上盘是先将火漆团或火漆条粘接在被加工零件的非加工面上，并以贴置平板为基准平面将被加工零件的加工面在基准平面上排列整齐，再将垫板加热，放置在粘有火漆的被加工零件上，水冷却后，实现垫板和被加工零件的连接方法。
3、石膏上盘
石膏上盘是先使用贴置平板作为基准平面，将被加工零件的待加工面整齐地贴置在贴置平板上，其空隙处浇涂一层熔融的石蜡，再将石膏盘壳体放置在被加工零件的贴置平板上，周边垫一层橡皮垫圈，并通过石膏底部的孔，将调好的石膏倒入石膏盘壳体内，待石膏凝固后，实现石膏盘和被加工零件的连接方法。
4、光胶上盘
光胶上盘是高精度上盘，它是将平面零件中一个抛光好的表面与光胶垫板或长方体、立方体等光学工具的光学表面，在极为洁净的基础上，利用表面之间的分子引力将两者结合到一起，从而实现垫板与被加工零件的连接上盘。
5、无应力上盘
无应力上盘是用研磨的方法使基板工作面的平面度误差小于0.01，并将真空封泥条首尾相连成与上盘基板工作面相同的形状，将被加工零件的上盘面与真空封泥条紧贴，并垂直施加适当的压力，使得真空封泥将零件与上盘基板间的空气完全密封，从而实现基板与被加工零件的连接上盘。
但是，刚性上盘不适用于薄型零件，由于刚性上盘方法应力较大，下盘后薄型零件面形变化较大；弹性上盘的缺点是火漆上盘的零件必须连续加工直至加工到零件各项指标达到要求，否则加工过程中零件放置时间过长，整盘零件面形将变差，需要重新加工，加工效率低；石膏上盘的缺点是石膏凝固前后收缩量较大，使得薄性零件受上盘应力影响，下盘后零件面形变化较大，不适用于面形精度要求较高的零件加工；光胶上盘的缺点是对零件和光学工具的表面洁净度及粗糙度要求较高，零件必须是抛光过的表面且表面洁净度与粗糙度达到较高要求后才可以进行光胶上盘；无应力上盘只适用于粘接面积较大的零件，零件直径必须大于真空封泥直径的3倍，不适用于较小零件的加工。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种光学零件加工过程中的粘接成盘方法，实现薄型零件(直径与厚度比10:1)上下盘零件面形的光圈变化量由0.5降低到0.1；零件加工过程中可以在中途放置，避免了必须连续加工的弊端，增加了零件加工环节生产进度的调节空间，进而提升加工效率；避免了零件必须是抛光过的表面且表面洁净度与粗糙度达到较高要求后才可以进行上盘的弊端，增加了可加工零件的范围；本发明易操作，使用便捷。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是减少薄型平面零件的上盘应力，减小零件下盘后面形的变化幅度，提高零件的面形加工精度；避免零件加工过程中不能长时间放置的问题，提高零件的加工效率；避免对零件表面洁净度及粗糙度要求较高的弊端；避免了对零件粘接面积较大的要求，适用于各种尺寸零件的上盘粘接。
为实现上述目的，本发明提供了一种光学零件加工过程中的粘接成盘方法，包括以下步骤：
第一步：配置粘接剂，配置粘接零件与上盘板的所述粘接剂；
第二步：制作上盘粘接垫，使用所述粘接剂制作所述上盘粘接垫；
第三步：零件上盘，使用垫板将所述零件用所述上盘粘接垫粘接成盘。
进一步地，所述粘接剂配置为64#沥青、白蜡、蜂蜡、松香以质量比10:5:3:2的比例混合，形成混合物。
进一步地，所述混合物在不锈钢容器中加热，所述混合物完全熔化后，用搅拌棒将所述混合物搅拌均匀。
进一步地，所述混合物加热至100℃～120℃。
进一步地，所述上盘粘接垫所用材料为呢子布。
进一步地，所述呢子布用剪刀裁剪成与所述零件粘接面积大小相同的尺寸。
进一步地，将裁剪好的所述呢子布浸入完全熔化且搅拌均匀的所述粘接剂中，当裁剪好的所述呢子布吸满完全熔化且搅拌均匀的所述粘接剂，形成混合体后，从完全熔化且搅拌均匀的所述粘接剂中取出所述混合体自然冷却，形成所述上盘粘接垫。
进一步地，将所述零件待粘接面均匀的摆放在所述垫板内，每个所述零件与所述垫板之间放一个制作好的所述上盘粘接垫。
进一步地，将带有所述零件及所述上盘粘接垫的所述垫板放置在电热板上，加热至100℃～120℃；待所述粘接剂充分熔化后，所述零件与所述上盘粘接垫被粘接成一体，形成零件盘，关闭所述电热板；所述零件盘冷却至40℃～50℃时，将所述零件盘倒置在标准贴置板上；所述零件冷却至常温时，将所述零件盘从所述标准贴置板上取下，完成零件上盘。
进一步地，所述标准贴置板的面形要求为所述零件整盘完工面形误差小于0.01。
本发明实现了薄型零件(直径与厚度比10:1)上下盘零件面形的光圈变化量由0.5降低到0.1；零件加工过程中可以在中途放置，避免了必须连续加工的弊端，增加了零件加工环节生产进度的调节空间，提升了加工效率；避免了零件必须是抛光过的表面且表面洁净度与粗糙度达到较高要求后才可以进行上盘的弊端，增加了可加工零件的范围；本发明易操作，使用便捷。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的一个较佳实施例的上盘结构示意图。
具体实施方式
以下参考说明书附图介绍本发明的优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
实施例1
如图1所示，本发明的光学零件加工过程中的粘接成盘方法，包括以下步骤：配置粘接剂、制作上盘粘接垫及零件上盘。
(一)配置粘接剂
粘接剂按64#沥青、白蜡、蜂蜡、松香以质量比10:5:3:2的比例进行混合，形成混合物，并在不锈钢容器中将混合物加热至100℃～120℃，混合物完全熔化后，用搅拌棒将混合物搅拌均匀。
本步骤配置的粘接剂具备粘接强度大、收缩率小的特点，从而在粘接零件2与上盘板时减少薄型平面零件的上盘应力，减小零件2下盘后面形的变化幅度，提高零件2的面形加工精度。
(二)制作上盘粘接垫3
将呢子布用剪刀裁剪成与零件粘接面积大小相同的尺寸，用镊子将裁剪好的呢子布浸入完全熔化且搅拌均匀的粘接剂中，当呢子布吸满粘接剂，形成混合体后，从粘接剂中取出混合体自然冷却，形成粘接垫3。
本步骤利用呢子布中间的空隙进一步缓冲粘接剂冷却后收缩产生的应力，从而进一步减少薄型平面零件2的上盘应力，减小零件2下盘后面形的变化幅度，提高零件2的面形加工精度。
(三)零件2上盘
将零件2的待粘接面均匀的摆放在垫板1内，每个零件2与垫板1之间放一个制作好的粘接垫3，将带有零件2及粘接垫3的垫板1放置在电热板上，加热至100℃～120℃；待粘接剂充分熔化后，零件2与垫板1被粘接成一体，形成零件盘，关闭电热板；零件盘冷却至40℃～50℃时，将零件盘倒置在标准贴置板4上；零件2冷却至常温时，将零件盘从标准贴置板4(标准贴置板4面形要求：零件2整盘完工面形误差小于0.01)上取下，完成零件2上盘。
本步骤使用垫板1用上盘粘接垫3将被加工零件2粘接成盘。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种光学零件加工过程中的粘接成盘方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：配置粘接剂，配置粘接零件与上盘板的所述粘接剂；
第二步：制作上盘粘接垫，使用所述粘接剂制作所述上盘粘接垫；
第三步：零件上盘，使用垫板将所述零件用所述上盘粘接垫粘接成盘。
2.如权利要求1所述的光学零件加工过程中的粘接成盘方法，其特征在于，所述粘接剂配置为64#沥青、白蜡、蜂蜡、松香以质量比10:5:3:2的比例混合，形成混合物。
3.如权利要求2所述的光学零件加工过程中的粘接成盘方法，其特征在于，所述混合物在不锈钢容器中加热，所述混合物完全熔化后，用搅拌棒将所述混合物搅拌均匀。
4.如权利要求3所述的光学零件加工过程中的粘接成盘方法，其特征在于，所述混合物加热至100℃～120℃。
5.如权利要求1所述的光学零件加工过程中的粘接成盘方法，其特征在于，所述上盘粘接垫所用材料为呢子布。
6.如权利要求5所述的光学零件加工过程中的粘接成盘方法，其特征在于，所述呢子布用剪刀裁剪成与所述零件粘接面积大小相同的尺寸。
7.如权利要求6所述的光学零件加工过程中的粘接成盘方法，其特征在于，将裁剪好的所述呢子布浸入完全熔化且搅拌均匀的所述粘接剂中，当裁剪好的所述呢子布吸满完全熔化且搅拌均匀的所述粘接剂，形成混合体后，从完全熔化且搅拌均匀的所述粘接剂中取出所述混合体自然冷却，形成所述上盘粘接垫。
8.如权利要求1所述的光学零件加工过程中的粘接成盘方法，其特征在于，将所述零件待粘接面均匀的摆放在所述垫板内，每个所述零件与所述垫板之间放一个制作好的所述上盘粘接垫。
9.如权利要求8所述的光学零件加工过程中的粘接成盘方法，其特征在于，将带有所述零件及所述上盘粘接垫的所述垫板放置在电热板上，加热至100℃～120℃；待所述粘接剂充分熔化后，所述零件与所述上盘粘接垫被粘接成一体，形成零件盘，关闭所述电热板；所述零件盘冷却至40℃～50℃时，将所述零件盘倒置在标准贴置板上；所述零件冷却至常温时，将所述零件盘从所述标准贴置板上取下，完成零件上盘。
10.如权利要求9所述的光学零件加工过程中的粘接成盘方法，其特征在于，所述标准贴置板的面形要求为所述零件整盘完工面形误差小于0.01。
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