CN110549171A - 一种用于平面光学零件抛光的夹具及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于平面光学零件抛光的夹具及方法，所述夹具为具有矩形凹槽形的夹具，所述夹具包括底座和挡边，所述底座为矩形板，底座的四周固定有挡边，所述挡边与底座垂直，所述挡边与所述底座围成凹槽，所述凹槽的深度小于所述平面光学零件的厚度，底座凹槽面相对的另一面设置有与研磨抛光机的主轴配合的螺纹或者与研磨抛光机的铁笔配合的铁笔孔。本发明的夹具在用于平面光学零件抛光时可以直接将平面光学零件放入夹具中，即可进行研磨抛光等工序，加工完成取出方便；夹具底座设置了铁笔孔或者螺纹，拆卸方便，操作简单且避免了光学零件掉落而毁损，避免了点胶法在加工完毕后取出平面光学零件可能导致的变形，提高了产品合格率。
Description
技术领域
本发明涉及光学零件抛光设备领域，具体涉及一种用于平面光学零件抛光的夹具及方法。
背景技术
古典抛光法是我国加工高精度光学零件时主要采用的方法，主要包括上盘、研磨、粗抛、精抛、下盘这几个过程。上盘和下盘是古典抛光法重要的工序，上盘是指将光学零件粘结在胶模上，常见的上盘方法有点胶上盘、光胶上盘和浮胶上盘等。较常用的是点胶上盘法，因为一部分光学零件本身的形状较为对称，所以这类零件上盘时不需要添加辅助性的配片进行加工，可以直接单独上盘。上盘前首先对与胶模粘结的光学零件非加工面进行保护，一般采用刷两层保护漆或粘贴PET保护膜的方法，之后在已保护好的表面上用溶有沥青的汽油均匀的画线，根据毛坯的大小选择合适的线条数量，约2h之后汽油干透即可开始点胶上盘，先用高温逐个将点胶熔化在格子的焦点处，从而粘在零件上，然后将胶模加热到可以熔化点胶的温度，压在粘好的点胶上，从而使零件固定在胶膜上。常见的下盘方法是冰冻下盘，因为点胶材料常用沥青，与之粘结的零件材料是锗或其他光学材料，二者在低温下的热膨胀系数不同，因此在冰冻一段时间之后，两者的冷缩的不同，可以使光学零件从粘结材料上脱落。但是点胶上盘法存在上盘下盘这两个步骤中会产生以下几个不良效果：1、上盘前，需要先对零件被保护面进行保护，一般采用涂两层保护漆或粘贴PET保护膜的方法，之后在保护好的表面上用溶有沥青的汽油均匀的画线，根据毛坯的大小选择合适的线条数量，待2h之后汽油干透，才可进行点胶上盘。且一个零件一般需点胶16-20个点，需要约15分钟，所以上盘前的准备工作和上盘过程所需时间较长，导致整体加工耗时较久；2、上盘后加工零件时，会存在以下加工风险：(1)掉盘，因为零件与抛光模表面面型不磨合而产生较大拉力，点胶无法承受而断裂，使零件与胶模分离，发生掉盘，光学零件在掉盘过程中易磕碰到胶模或机器而崩边甚至损毁；(2)上盘时需要使用多个点胶粘结光学零件，点胶会对零件产生一定的拉力，导致在盘上加工时零件不易达到光圈要求，需要延长加工时间；3、零件下盘后，同样会受点胶的拉力，使得光学零件光圈升高或者变形，导致产品不合格。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种用于平面光学零件抛光的夹具及方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种用于平面光学零件抛光的夹具，所述夹具为具有矩形凹槽形的夹具，所述夹具包括底座和挡边，所述底座为矩形板，底座的四周固定有挡边，所述挡边与底座垂直，所述挡边与所述底座围成凹槽，所述凹槽的深度小于所述平面光学零件的厚度，底座凹槽面相对的另一面设置有与研磨抛光机的主轴配合的螺纹和/或与研磨抛光机的铁笔配合的铁笔孔。
上述的用于平面光学零件抛光的夹具在用于平面光学零件抛光时可以直接将平面光学零件放入夹具中，即可进行研磨抛光等工序，无需上盘，平面光学零件加工完成取出方便；夹具底座设置了铁笔孔或者螺纹，拆卸方便，操作简单；上述的用于平面光学零件抛光的夹具使得加工过程中避免了光学零件掉落而毁损，避免了点胶法在加工完毕后取出平面光学零件可能导致的变形，提高了产品合格率。
优选地，所述夹具的凹槽内设置有底面保护垫，所述底面保护垫的形状与所述凹槽底面形状一致。
夹具设置底面保护垫能够保护平面光学零件的非加工面，使非加工面不与夹具直接接触，避免了非加工面的磨损。
优选地，所述底面保护垫的材料为绝缘纸或阻尼布，所述底面保护垫的厚度为1.0～1.5mm。
阻尼布有阻力，在平面光学零件加工时需要多次的清洗，所以阻尼布会吸收水分又会产生较大的吸力，从而使平面光学零件能够更稳固的保持在夹具中。
优选地，所述阻尼布为粒度为1200目的黑色阻尼布。
优选地，所述绝缘纸选用开槽的绝缘纸，所述绝缘纸的槽宽1mm，所述绝缘纸的边长10mm。
优选地，所述夹具的凹槽侧面设置有侧面环形保护垫。
夹具设置侧面环形保护垫可以保护平面光学零件的侧面。
优选地，所述侧面环形保护垫的材料为阻尼布，所述底面保护垫的厚度为1.0～1.5mm。
优选地，所述凹槽的深度为所述平面光学零件厚度的60％-70％。
夹具凹槽的深度为所述平面光学零件厚度的60％-70％既能实现很好的抛光研磨又能够使夹具更好的夹持平面光学零件避免掉落。
优选地，所述凹槽底面设置有若干纵横垂直的插缝，所述插缝与所述挡边平行，所述插缝的两端延伸至所述挡边，所述夹具还包括与所述插缝配合的插边，所述插边为片状体，所述插边插合在所述插缝上时的高度与所述挡边的高度一致。
优选地，所述凹槽底面设置有6-8条纵向插缝，所述凹槽底面设置有6-8条横向插缝，所述纵向插缝的两端延伸至所述挡边，所述横向插缝的两端延伸至所述挡边，所述纵向插缝与所述横向插缝垂直，所述纵向插缝自挡边处间隔设置，所述纵向插缝以所述夹具的纵向对称轴平面对称，所述横向插缝自挡边处间隔设置，所述横向插缝以所述夹具的横向对称轴平面对称。
凹槽底面设置有若干纵横垂直的插缝和配合的挡边，可以调节凹槽的大小，使得夹具能够适应不同大小的平面光学零件。
优选地，所述夹具的材料为铝合金。
夹具的材料为铝合金，铝合金相比较之下易于加工，质量较轻，不易生锈。
本发明还提供一种用于平面光学零件抛光的方法，所述方法应用上述任一所述的夹具，所述方法包括以下步骤：
(1)在平面光学零件侧面涂一至两层保护漆；
(2)在平面光学零件的非加工面粘贴一层PET保护膜；
(3)在所述夹具内部侧面粘贴侧面环形保护垫；
(4)在夹具内部底面放入底面保护垫；
(5)将夹具清洗干净，将平面光学零件放入夹具内，平面光学零件的加工面朝外；
(6)通过夹具底座的铁笔孔或螺纹将夹具固定于抛光机上，然后进行研磨、抛光工序；
(7)将加工完成的平面光学零件的加工面贴一层PET保护膜；
(8)将加工完成的平面光学零件从夹具中取出。
上述用于平面光学零件抛光的方法采用上述任一所述的夹具加工，节约加工时间；避免掉盘，使光学零件在加工过程中更安全，不易损毁；并且使得光学零件在加工时和加工完成后的光圈更易达到要求，且更稳定，增加成品率。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种用于平面光学零件抛光的夹具及方法，本发明的用于平面光学零件抛光的夹具在用于平面光学零件抛光时可以直接将平面光学零件放入夹具中，即可进行研磨抛光等工序，无需上盘，平面光学零件加工完成取出方便；夹具底座设置了铁笔孔或者螺纹，拆卸方便，操作简单；上述的用于平面光学零件抛光的夹具使得加工过程中避免了光学零件掉落而毁损，避免了点胶法在加工完毕后取出平面光学零件可能导致的变形，提高了产品合格率。
附图说明
图1为本发明实施例的用于平面光学零件抛光的夹具的立体示意图。
图2为本发明实施例的用于平面光学零件抛光的夹具的结构示意图，其中，(a)为A-A面的剖面图，(b)为俯视图。
图3为本发明实施例的用于平面光学零件抛光的夹具的安装使用示意图。
图4为本发明实施例的用于平面光学零件抛光的夹具的结构示意图。
其中，1、夹具，2、底座，3、挡边，4、底面保护垫，5、侧面环形保护垫，6、螺纹，7、铁笔孔，8、凹槽，9、平面光学零件，10、抛光模，11、抛光模的螺纹，12、抛光模的铁笔孔，13、抛光机的主轴，14、抛光机的铁笔，15、纵向插缝，16、横向插缝。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
作为本发明实施例的一种用于平面光学零件抛光的夹具，如图1、图2所示，所述夹具1为具有矩形凹槽形的夹具，所述夹具包括底座2和挡边3，所述底座2为矩形板，底座的四周固定有挡边3，所述挡边3与底座2垂直，所述挡边3与所述底座2围成凹槽8，所述凹槽8的深度小于所述平面光学零件的厚度，底座凹槽面相对的另一面设置有与研磨抛光机的主轴配合的螺纹6和与研磨抛光机的铁笔配合的铁笔孔7；所述夹具的凹槽内设置有底面保护垫4，所述底面保护垫4的形状与所述凹槽底面形状一致，所述底面保护垫的材料为阻尼布，所述阻尼布为粒度为1200目的黑色阻尼布，所述底面保护垫的厚度为1.0～1.5mm，所述夹具的凹槽侧面设置有侧面环形保护垫5，所述侧面环形保护垫5的材料为阻尼布，所述底面保护垫的厚度为1.0～1.5mm，所述凹槽的深度为所述平面光学零件厚度的60％-70％，所述夹具的材料为铝合金。
一种用于平面光学零件抛光的方法，所述方法应用本实施例所述的夹具，所述方法包括以下步骤：
(1)在平面光学零件侧面涂一至两层保护漆；
(2)在平面光学零件的非加工面粘贴一层PET保护膜；
(3)在所述夹具内部侧面粘贴侧面环形保护垫；
(4)在夹具内部底面放入底面保护垫；
(5)将夹具清洗干净，将平面光学零件放入夹具内，平面光学零件的加工面朝外；
(6)如图3所示，通过夹具底座的铁笔孔或螺纹将夹具固定于抛光机上，然后进行研磨、抛光工序；
(7)将加工完成的平面光学零件的加工面贴一层PET保护膜；
(8)将加工完成的平面光学零件从夹具中取出。
底座凹槽面相对的另一面设置有与研磨抛光机的主轴配合的螺纹6和与研磨抛光机的铁笔配合的铁笔孔7既可以通过螺纹固定夹具也可以通过铁笔孔固定夹具。
使用点胶法加工平面光学零件，前处理过程需要2-2.5小时准备才能进行抛光过程，而使用本实施的用于平面光学零件抛光的夹具进行处理，只需15分钟的安装就可以进行抛光过程，大大节约了时间，使用本实施例的夹具加工，相较于点胶上盘的方法加工，具有以下优点(1)实现了量产，精抛时光圈达到要求的加工时间缩短，平均200件产品总加工时间节约了25％左右；(2)零件加工完成，经检测，零件性质更加稳定，平面度控制在N0.5～N3范围，平整度控制在0.4～0.85范围内，成品率提高。
实施例2
作为本发明实施例的一种用于平面光学零件抛光的夹具，如图3所示，本实施例与实施例1的唯一区别为：所述凹槽底面设置有若干纵横垂直的插缝，所述插缝与所述挡边平行，所述插缝的两端延伸至所述挡边，所述夹具还包括与所述插缝配合的插边，所述插边为片状体，所述插边插合在所述插缝上时的高度与所述挡边的高度一致，所述凹槽底面设置有6条纵向插缝15，所述凹槽底面设置有6条横向插缝16，所述纵向插缝的两端延伸至所述挡边，所述横向插缝的两端延伸至所述挡边，所述纵向插缝与所述横向插缝垂直，所述纵向插缝自挡边处间隔设置，相邻纵向插缝之间的间距长短不一，所述纵向插缝以所述夹具的纵向对称轴平面对称，所述横向插缝自挡边处间隔设置，所述横向插缝以所述夹具的横向对称轴平面对称，相邻横向插缝之间的间距长短不一。
本实施例的夹具的凹槽底面设置有若干纵横垂直的插缝和配合的挡边，在纵横交叉的插边之间，在纵横交叉的插边和挡边之间可以形成大小不同的凹槽，及实现了凹槽大小的调节，使得夹具能够适应不同大小的平面光学零件，凹槽底面设置有6条纵向插缝和6条横向插缝，且相邻纵向插缝之间的间距长短不一、相邻横向插缝之间的间距长短不一，能调节出更多的大小不同的凹槽适应更多的不同大小规格的平面光学零件。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种用于平面光学零件抛光的夹具，其特征在于，所述夹具为具有矩形凹槽形的夹具，所述夹具包括底座和挡边，所述底座为矩形板，底座的四周固定有挡边，所述挡边与底座垂直，所述挡边与所述底座围成凹槽，所述凹槽的深度小于所述平面光学零件的厚度，底座凹槽面相对的另一面设置有与研磨抛光机的主轴配合的螺纹和/或与研磨抛光机的铁笔配合的铁笔孔。
2.根据权利要求1所述的用于平面光学零件抛光的夹具，其特征在于，所述夹具的凹槽内设置有底面保护垫，所述底面保护垫的形状与所述凹槽底面形状一致。
3.根据权利要求2所述的用于平面光学零件抛光的夹具，其特征在于，所述底面保护垫的材料为绝缘纸或阻尼布，所述底面保护垫的厚度为1.0～1.5mm。
4.根据权利要求1所述的用于平面光学零件抛光的夹具，其特征在于，所述夹具的凹槽侧面设置有侧面环形保护垫。
5.根据权利要求4所述的用于平面光学零件抛光的夹具，其特征在于，所述侧面环形保护垫的材料为阻尼布，所述底面保护垫的厚度为1.0～1.5mm。
6.根据权利要求1所述的用于平面光学零件抛光的夹具，其特征在于，所述凹槽的深度为所述平面光学零件厚度的60％-70％。
7.根据权利要求1所述的用于平面光学零件抛光的夹具，其特征在于，所述凹槽底面设置有若干纵横垂直的插缝，所述插缝与所述挡边平行，所述插缝的两端延伸至所述挡边，所述夹具还包括与所述插缝配合的插边，所述插边为片状体，所述插边插合在所述插缝上时的高度与所述挡边的高度一致。
8.根据权利要求7所述的用于平面光学零件抛光的夹具，其特征在于，所述凹槽底面设置有6-8条纵向插缝，所述凹槽底面设置有6-8条横向插缝，所述纵向插缝的两端延伸至所述挡边，所述横向插缝的两端延伸至所述挡边，所述纵向插缝与所述横向插缝垂直，所述纵向插缝自挡边处间隔设置，所述纵向插缝以所述夹具的纵向对称轴平面对称，所述横向插缝自挡边处间隔设置，所述横向插缝以所述夹具的横向对称轴平面对称。
9.根据权利要求1-8任一所述的用于平面光学零件抛光的夹具，其特征在于，所述夹具的材料为铝合金。
10.一种用于平面光学零件抛光的方法，其特征在于，所述方法应用如权利要求1-9任一所述的夹具，所述方法包括以下步骤：
(1)在平面光学零件侧面涂一至两层保护漆；
(2)在平面光学零件的非加工面粘贴一层PET保护膜；
(3)在所述夹具内部侧面粘贴侧面环形保护垫；
(4)在夹具内部底面放入底面保护垫；
(5)将夹具清洗干净，将平面光学零件放入夹具内，平面光学零件的加工面朝外；
(6)通过夹具底座的铁笔孔或螺纹将夹具固定于抛光机上，然后进行研磨、抛光工序；
(7)将加工完成的平面光学零件的加工面贴一层PET保护膜；
(8)将加工完成的平面光学零件从夹具中取出。
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