CN112059739B - 一种光学波片光轴角度精磨生产工艺 - Google Patents

一种光学波片光轴角度精磨生产工艺 Download PDF

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Abstract

一种光学波片光轴角度精磨生产工艺，包括六个步骤：1)将石英晶片粘接成砣体，并在砣体最外侧的晶片上做平行于光轴方向标识面的直线标识；2)在砣体的前后两端各粘接一块护边玻璃，得到晶砣；3)将护边玻璃的外端面加工至和晶砣光轴方向标识面相垂直；4)将晶砣装夹在玻璃改圆机的两个圆形顶尖之间；5)启动玻璃改圆机，在玻璃改圆机和砂轮的作用下将晶砣磨削成目标圆砣；6)将步骤五得到的目标圆砣从玻璃改圆机上取下来并将其化解开得到光轴方向已精确标识的圆形石英波片毛坯。采用本发明的生产工艺使得产品质量得到可靠保障，产品质量稳定，生产成本大幅降低，劳动效率也得以提高，劳动强度得到降低。

Description

一种光学波片光轴角度精磨生产工艺
技术领域
本发明属于光学和石英领域，特别涉及一种光学波片光轴角度精磨生产工艺。
背景技术
随着现代激光技术和光电检测技术的发展，能精确标识光轴方向的圆形石英晶体波片在基础光学器件中的应用越来越广泛，且市场需求越来越大。现有的传统加工工艺一般使用外圆磨床进行单个晶砣逐个磨圆后，磨出光轴方向标识后将标识磨平，圆砣化开后，再一片一片检测光轴方向是否合格的加工方式，具体工艺如下：
(1)如图1所示，将长宽为27*25.5mm的石英晶片通过松香和石蜡配置的粘接剂粘接成晶砣2，晶砣2两侧各加护边玻璃一块，晶砣2长40mm；
(2)磨圆：如图2所示，将晶砣2夹持在外圆磨床的两个圆形顶尖3之间，启动设备后，调整好外圆磨床的砂轮1的磨削位置，纵向进给砂轮1，磨削开始，同时，砂轮1和晶砣2同时互相高速旋转，晶砣2做横向缓慢移动，晶砣2被金刚石砂轮1磨削为所要求尺寸的圆形，测量尺寸合格后，准备磨光轴方向标识；
(3)磨光轴方向标识：如图3所示，晶砣2磨圆完成后，关闭圆形顶尖3的旋转开关，同时，调整好晶砣2需磨光轴方向标识的方位，一般为Z面，根据方向标识的宽度，调整好砂轮1的纵向进给量，一般为0.5mm,纵向进给砂轮1，磨削开始，晶砣2在圆形顶尖3夹持下仅做横向缓慢移动，至光轴方向标识磨削完毕后，砂轮1退回；如图3所示，砂轮1与晶砣2交叉黑色部分为晶砣2磨除部分；如图4所示，有弧形硬性标识且大致标记光轴方向的圆砣4加工完成。
(4)光轴方向磨平及片片检测:光轴方向标识是一条弧线的圆砣4，手工一砣一砣在磨床上将弧线磨为一条直线。圆砣4化开后，在测角仪上一片一片检测晶片5光轴方向标识精度是否合格。
在实际生产中发现，传统加工工艺很难满足产品的光轴方向标识定位精度要求，合格率特别低，且存在着生产效率低下、周转工序多和设备需求多的问题。
为了适应市场的需求，在实现产品质量的可控和易控时，又要提高生产效率，作为生产企业急需开发一种光学波片光轴角度精磨生产工艺。
发明内容
为了克服现有不足，本发明的目的在于提出一种工艺能满足产品精度要求，质量可控、易控，简单、易于操作、适合批量生产的一种光学波片光轴角度精磨生产工艺。
本发明的目的是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种光学波片光轴角度精磨生产工艺，包括以下步骤，
步骤一：将石英晶片粘接成砣体，并在砣体最外侧的晶片上做直线标识且该直线标识平行于光轴方向标识面；
步骤二：在砣体的前后两端各粘接一块护边玻璃，得到晶砣；
步骤三：将步骤二中的护边玻璃的外端面平磨加工至和晶砣光轴方向标识面相垂直；
步骤四：将晶砣装夹在玻璃改圆机的两个圆形顶尖之间并在每个圆形顶尖下方设置高度为L的垫块；
步骤五：启动玻璃改圆机，圆形顶尖夹紧晶砣并带动其做绕圆形顶尖几何中心转动的同时做横向移动，砂轮做旋转运动和纵向移动，将晶砣磨削成圆柱形晶砣，即得到直径为D的目标圆砣；
步骤六：将步骤五得到的目标圆砣从玻璃改圆机上取下来并将其化解开得到光轴方向已精确标识的圆形石英波片毛坯。
进一步的，圆形顶尖的直径为d。
进一步的，步骤五中得到目标圆砣中波片的光轴标识面宽度为H。
进一步的，步骤四中将晶砣安装在玻璃改圆机的两个圆形顶尖之间的方法如下：晶砣平行于直线标识的下表面装夹的时候和圆形顶尖外缘保持特定距离L，其中
Figure GDA0003470995730000021
借由上述技术方案，本发明的优点是：
1、本发明采用的垫块预留法精确标识光轴方向的工艺，光轴方向标识精度完全得到可靠保证，使产品质量得到大幅提升；
2、采用传统工艺，光轴方向标识磨削、修磨为直线，圆砣化开后还需一片一片测角检验光轴方向标识精度是否合格，而采用本发明的加工工艺后，光轴方向标识精度完全符合要求，质量完全合格，方向标识为一条直线、不需再进行修磨为直线，不需再一片一片测角检验，工作效率得以极大提高，进而实现批量加工；
3、采用该生产工艺使得产品质量得到可靠保障，产品质量稳定，生产成本大幅降低，劳动效率也得以提高，劳动强度得到降低。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明背景技术中晶砣的结构示意图；
图2为本发明背景技术中晶砣被磨圆的状态示意图；
图3为本发明背景技术中圆砣被磨光轴方向标识的状态示意图；
图4为本发明背景技术中圆砣磨光轴方向标识后无磨直线的状态示意图；
图5为本发明背景技术中所述圆砣光轴方向标识在磨直线的状态示意图；
图6为本发明背景技术中所述圆砣光轴方向标识磨直线后的状态示意图；
图7为本发明一种光学波片光轴角度精磨生产工艺中晶砣装夹时的立体结构示意图；
图8为图7的正视图；
图9-10为本发明一种光学波片光轴角度精磨生产工艺中圆砣磨削时的结构示意图；
图11为本发明一种光学波片光轴角度精磨生产工艺中圆砣化开后的晶片的示意图。
具体实施方式
现在结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意的方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，且其不应理解为对本发明的限制，另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图7至图11，一种光学波片光轴角度精磨生产工艺包括以下步骤：
步骤一：将石英晶片叠放整齐粘接成砣体，在砣体前端或后端的最外侧一片晶片上做直线标识7且该直线标识平行于光轴方向标识面；
步骤二：在砣体前后两端的端面各粘接一块对砣体进行保护的护边玻璃，得到晶砣2；
步骤三：将步骤二中的护边玻璃的外端面平磨加工至和晶砣光轴方向标识面相垂直；
步骤四：将晶砣2安装夹在玻璃改圆机的两个圆形顶尖3之间，圆形顶尖3的直径为d，玻璃改圆机的两个圆形顶尖3直径和晶砣2外形要相匹配；圆形顶尖3下方分别还设置一个垫块6。
将晶砣2安装在玻璃改圆机的两个圆形顶尖3之间的方法如下：
晶砣2平行于直线标识7的下表面装夹的时候和圆形顶尖3外缘需保持特定距离L，即圆形顶尖3下方设置的垫块6的高度为L，其中
Figure GDA0003470995730000041
Figure GDA0003470995730000042
其中D为目标圆砣直径，d为装夹晶砣的圆形顶尖3的直径，H为目标圆砣中波片的光轴标识面宽度；
步骤五：启动玻璃改圆机，圆形顶尖3夹紧晶砣2并带动其做绕圆形顶尖3几何中心旋转的高速运动，与此同时，砂轮1做旋转运动并纵向移动至所需位置，圆形顶尖3做旋转运动的同时做横向移动，砂轮1将晶砣2磨削成圆柱形晶砣，得到目标圆砣8，目标圆砣8的直径为D；
步骤六：将步骤五得到的目标圆砣8从玻璃改圆机上取下来并将其化解开，得到光轴方向已精确标识的圆形石英波片毛坯。
请参阅图7至图10，在装夹晶砣的时候，由于高度为L(即特定距离)的垫块6的作用，晶砣2被直径d的圆形顶尖3夹持呈图9所示磨削至规定的目标圆砣8尺寸D的时候，图10中目标圆砣8的阴影部分没有被磨削掉而刚好被保留了下来，此时阴影部分的弦长H就是波片的光轴标识面宽度，至此，光轴标识精度完全符合要求且光轴标识被完好保留的圆砣加工完毕。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种光学波片光轴角度精磨生产工艺，其特征在于：包括以下步骤，
步骤一：将石英晶片粘接成砣体，并在砣体最外侧的晶片上做直线标识且该直线标识平行于光轴方向标识面；
步骤二：在砣体的前后两端各粘接一块护边玻璃，得到晶砣；
步骤三：将步骤二中的护边玻璃的外端面平磨加工至和晶砣光轴方向标识面相垂直；
步骤四：将晶砣装夹在玻璃改圆机的两个圆形顶尖之间并在每个圆形顶尖下方设置垫块，使晶砣平行于直线标识的下表面和圆形顶尖的外缘保持特定距离L，该
Figure FDA0003470995720000011
其中L为垫块的高度，D为目标圆砣的直径，H为目标圆砣中波片的光轴标识面宽度，d为圆形顶尖的直径；
步骤五：启动玻璃改圆机，圆形顶尖夹紧晶砣并带动其做绕圆形顶尖几何中心转动的同时做横向移动，砂轮做旋转运动和纵向移动，将晶砣磨削成圆柱形晶砣，即得到直径为D的目标圆砣；
步骤六：将步骤五得到的目标圆砣从玻璃改圆机上取下来并将其化解开得到光轴方向已精确标识的圆形石英波片毛坯。
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