CN112108960B - 一种平面光学零件抛光工装组件及操作方法 - Google Patents

一种平面光学零件抛光工装组件及操作方法 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种平面光学零件抛光工装组件及操作方法，包括安装平台，安装平台中心开设第一通孔，待加工零件卡接在第一通孔内，安装平台上以第一通孔为中心均匀设有若干第一凹槽，各个第一凹槽内设有与待加工零件材料一致的抛光匹配件，安装在第一通孔内的待加工零件的表面与各个抛光匹配件对应的表面平齐，且均凸出于安装平台的表面。本申请的有益效果是：通过在安装待加工零件的安装平台上设置抛光匹配件，且待加工零件表面与抛光匹配件表面平齐，使抛光匹配件与待加工零件共同承担抛光模的加工压力，使抛光匹配件成为待加工零件的“边缘”，从而使本该出现在待加工零件边缘的塌边问题出现在抛光匹配件表面，避免了待加工零件边缘出现塌边。

Description

一种平面光学零件抛光工装组件及操作方法
技术领域
本公开涉及光学零件加工技术领域，具体涉及一种平面光学零件抛光工装组件及操作方法。
背景技术
平面光学零件作为窗口部件、滤光片、分色镜、反射镜等使用占据光学零件的较大份额。在实际加工过程中针对圆形平面零件如滤光片，多采用先磨边后抛光的加工流程，针对窗口部件、反射镜等多为异型外形，更需采用先成型后抛光的加工流程，但该加工流程在面形精度的控制上无法通过磨边工序去除平面光学零件的塌边缺陷。而且在光学加工中，不论是古典法抛光还是精密数控抛光，在零件的边缘也均存在较大塌边问题。本发明设计工装组件可在保证平面零件面形精度要求且后续不增加磨边工序的前提下，实现无塌边面形的获得，规避了为减小塌边而延长的加工时间而且导致面形精度超差的风险。
发明内容
本申请的目的是针对以上问题，提供一种平面光学零件抛光工装组件及操作方法。
第一方面，本申请提供一种平面光学零件抛光工装组件，包括安装平台，所述安装平台中心开设第一通孔，待加工零件卡接在第一通孔内，所述安装平台上以第一通孔为中心均匀设有若干第一凹槽，各个所述第一凹槽内设有与所述待加工零件材料一致的抛光匹配件，安装在所述第一通孔内的待加工零件的表面与各个抛光匹配件对应的表面平齐，且均凸出于安装平台的表面。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述安装平台上设置第一凹槽的数量范围为4个-6个。
根据本申请实施例提供的技术方案，抛光匹配件直径D0＝(1/4)·D，其中D为待加工零件直径。
根据本申请实施例提供的技术方案，抛光匹配件厚度d的范围设置为(1/2)·d0≤d≤2d0，其中d0为待加工零件的厚度。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一通孔的直径大于待加工零件直径0.3mm-0.5mm范围，所述第一凹槽的直径大于抛光匹配件直径0.3mm-0.5mm范围。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一通孔与第一凹槽的径向间距范围为2mm-5mm。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述安装平台远离第一凹槽的一侧设有柔性气压垫，所述柔性气压垫卡接在第一通孔内，设置在第一通孔内的待加工零件与柔性气压垫的表面贴合放置；各个所述抛光匹配件粘接在对应的第一凹槽内。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述安装平台远离第一凹槽的一侧设有托板，所述托板与安装平台固定连接，设置在第一通孔内的待加工零件表面粘接在托板表面；各个所述抛光匹配件粘接在对应的第一凹槽内。
根据本申请实施例提供的技术方案，还包括与安装平台配合设置的上盘板，所述安装平台倒置放置在上盘板上方使得待加工零件表面及抛光匹配件的表面与上盘板表面贴合接触。
第二方面，本申请提供一种平面光学零件抛光工装组件操作方法，包括以下步骤：
清洁安装平台及上盘板；
当采用精密数控加工方式对待加工零件进行抛光时，将抛光匹配件粘接在第一凹槽内，将待加工零件放置在第一通孔内且与柔性气压垫表面贴合；当采用古典法加工方式对待加工零件进行抛光时，将抛光匹配件粘接在第一凹槽内，将待加工零件粘接在与安装平台固定连接的托板表面；
将安装平台翻转倒置，使得待加工零件的表面及抛光匹配件的表面与位于安装平台下方的上盘板的表面贴合接触；
静置，待抛光匹配件和待加工零件粘接稳固后，将安装平台由上盘板上取下；
将安装平台上的待加工零件及抛光匹配件作为加工整体进行后续的抛光加工。
本发明的有益效果：本申请提供一种平面光学零件抛光工装组件及操作方法，通过在安装待加工零件的安装平台上设置若干个抛光匹配件，并使得待加工零件的表面与抛光匹配件的表面平齐，使得抛光匹配件与待加工零件共同承担来自抛光模的加工压力，使得抛光匹配件成为待加工零件的“边缘”，从而使得本应该出现在待加工零件边缘的塌边问题出现在抛光匹配件表面，进而避免了待加工零件边缘出现塌边现象，提高抛光效率、保证平面零件的面形精度。
附图说明
图1为本申请第一种实施例的结构示意图；
图2为在图1中安装待加工零件及抛光匹配件的结构示意图；
图3为本申请第一种实施例以精密数控加工方式时的结构示意图；
图4本申请第一种实施例以固定法加工方式时的结构示意图；
图5为本申请第二种实施例的流程图；
图6为本申请第二种实施例中精密数控加工方式时S4步骤时工装组件的结构示意图；
图7为本申请第二种实施例中古典法加工方式时S4步骤时工装组件的结构示意图；
图中所述文字标注表示为：100、安装平台；110、第一通孔；120、第一凹槽；200、待加工零件；300、抛光匹配件；400、柔性气压垫；500、托板；600、上盘板。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本申请进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本申请的保护范围有任何的限制作用。
如图1至图2所示为本申请的第一种实施例的示意图，包括安装平台100，所述安装平台100中心开设第一通孔110，待加工零件200卡接在第一通孔110内，所述安装平台100上以第一通孔110为中心均匀设有若干第一凹槽120，各个所述第一凹槽120内设有与所述待加工零件200材料一致的抛光匹配件300，安装在所述第一通孔110内的待加工零件200的表面与各个抛光匹配件300对应的表面平齐，且均凸出于安装平台100的表面。本实施例中，安装平台100上的第一通孔110用于安装待加工零件200，第一凹槽120用于安装抛光匹配件300。
本实施例中，安装平台100的外形为圆形，材料采用尼龙、聚四氟乙烯或铝。
本实施例中，待加工零件200为平面光学零件，优选地，为方便待加工零件200及抛光匹配件300的装配：将所述第一通孔110的直径设置为大于待加工零件200直径0.3mm、0.4mm、0.5mm或者0.3mm-0.5mm范围内的任意值；将所述第一凹槽120的直径设置为大于抛光匹配件300直径0.3mm、0.4mm、0.5mm或者0.3mm-0.5mm范围内的任意值。本实施例中，当作为平面光学零件的待加工零件200的形状为圆形时，上述叙述中待加工零件200直径是指待加工零件200的直径；当作为平面光学零件的待加工零件200的形状为正方形时，第一通孔110的空间形状为正方形，上述叙述中待加工零件200直径是指待加工零件200的边长。
优选地，所述安装平台100上设置第一凹槽120的数量范围为4个。在其他优选实施方式中，第一凹槽120的设置数量还可设置为5个、6个或者4个-6个范围内的任意值。
本实施例中，抛光匹配件300直径D0设置为D0＝(1/4)·D，其中D为待加工零件200直径。过小直径的抛光匹配件300不便于抛光匹配件300本身的加工，过大直径的匹配件会使抛光模对应待加工零件200与抛光匹配件300的抛光口径增加过多，优选地抛光匹配件300设计直径范围为10mm～20mm。
本实施例中，抛光匹配件300厚度d的范围设置为(1/2)·d0≤d≤2d0，其中d0为待加工零件200的厚度。优选地，d＝d0。
优选地，所述第一通孔110与第一凹槽120的径向间距b的范围为2mm≤b≤5mm。也即安装在第一通孔110内的待加工零件200的边缘与第一凹槽120内的抛光匹配件300靠近待加工零件200的一侧边缘的径向间距范围为2mm-5mm。
在一优选实施方式中，如图3所示，所述安装平台100远离第一凹槽120的一侧设有柔性气压垫400，所述柔性气压垫400卡接在第一通孔110内，设置在第一通孔110内的待加工零件200与柔性气压垫400的表面贴合放置；各个所述抛光匹配件300粘接在对应的第一凹槽120内。本实施方式中待加工零件200及抛光匹配件300的安装方式适用于精密数控加工方式对待加工零件200进行抛光，当抛光模对其下方的待加工零件200加工时，位于待加工零件200下方的数控机床上的柔性气压垫400对第一通孔110内的待加工零件200进行吸引从而对待加工零件200起到限位作用，并对待加工零件200起到承托作用。
在一优选实施方式中，如图4所示，所述安装平台100远离第一凹槽120的一侧设有托板500，所述托板500与安装平台100固定连接，设置在第一通孔110内的待加工零件200表面粘接在托板500表面；各个所述抛光匹配件300粘接在对应的第一凹槽120内。本实施方式中待加工零件200及抛光匹配件300的安装方式适用于古典法对待加工零件200进行抛光，安装在第一通孔110内的待加工零件200通过粘接的方式与托板500固定连接，托板500表面贴合固定在安装平台100远离第一凹槽120的表面。
在一优选实施例中，还包括与安装平台100配合设置的上盘板600，所述安装平台100倒置放置在上盘板600上方使得待加工零件200表面及抛光匹配件300的表面与上盘板600表面贴合接触。本优选实施例中设置的上盘板600对粘接后的抛光匹配件300和/或待加工零件200起到稳固作用，将粘接后的抛光匹配件300和/或待加工零件200抵接在上盘板600表面。
如图5所示为本申请的第二种实施例，本实施例中第一种实施例的抛光工装组件的操作方法，包括以下步骤：
S1、清洁安装平台及上盘板。
本步骤中，主要对安装平台上的第一通孔及各个第一凹槽进行清洁，对上盘板上与待加工零件及抛光匹配件接触的表面进行清洁。
S2、当采用精密数控加工方式对待加工零件进行抛光时，将抛光匹配件粘接在第一凹槽内，将待加工零件放置在第一通孔内且与柔性气压垫表面贴合；当采用古典法加工方式对待加工零件进行抛光时，将抛光匹配件粘接在第一凹槽内，将待加工零件粘接在与安装平台固定连接的托板表面。
本步骤中，依据后续抛光加工方式的不同，使得待加工零件在工装组件上的安装形式不同，当采用精密数控加工方式时，待加工零件可活动地卡接在第一通孔内，使得柔性气压垫对待加工零件进行限位及固定；当采用古典法加工方式时，待加工零件需要粘接在与安装平台固定连接的托板表面。在以上两种加工方式中，各个抛光匹配件均需要粘接在安装平台对应的第一凹槽内。
S3、将安装平台翻转倒置，使得待加工零件的表面及抛光匹配件的表面与位于安装平台下方的上盘板的表面贴合接触。
将待加工零件以及抛光匹配件在安装平台上安装完毕后，将安装平台整体快速地翻转倒置，使得待加工零件的表面及抛光匹配件的表面贴合在上盘板的上表面。
S4、静置，待抛光匹配件和待加工零件粘接稳固后，将安装平台由上盘板上取下。
本步骤中，如图6及图7所示，当采用精密数控加工时，各个抛光匹配件位于安装平台与上盘板之间，且安装平台向抛光匹配件施加向下的压力使得各个抛光匹配件更加牢固地粘接在安装平台上；当采用古典法加工时，各个抛光匹配件位于安装平台与上盘板之间，安装平台及托板同时对抛光匹配件施加向下的压力使得各个抛光匹配件更加牢固地粘接在安装平台上，待加工零件限位在托板与上盘板之间使得托板对待加工零件施加向下的压力使得待加工零件更加牢固地粘接在托板上。经过一段时间的静置后，将安装平台整体翻转正立，由上盘板上卸下。
S5、将安装平台上的待加工零件及抛光匹配件作为加工整体进行后续的抛光加工。
将安装平台整体由上盘板上取下后进行后续的精密数控加工抛光或者古典法抛光，由于在待加工零件的一定范围内的外侧设置一圈若干个抛光匹配件，可以扩大待加工零件的“边缘”范围，使得待加工零件加工时产生的塌边出现在抛光匹配件上而不是本身的真正边缘上。
本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将申请的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种平面光学零件抛光工装组件，其特征在于，包括安装平台(100)，所述安装平台(100)中心开设第一通孔(110)，待加工零件(200)卡接在第一通孔(110)内，所述安装平台(100)上以第一通孔(110)为中心均匀设有若干第一凹槽(120)，各个所述第一凹槽(120)内设有与所述待加工零件(200)材料一致的抛光匹配件(300)，安装在所述第一通孔(110)内的待加工零件(200)的表面与各个抛光匹配件(300)对应的表面平齐，且均凸出于安装平台(100)的表面。
2.根据权利要求1所述的平面光学零件抛光工装组件，其特征在于，所述安装平台(100)上设置第一凹槽(120)的数量范围为4个-6个。
3.根据权利要求1所述的平面光学零件抛光工装组件，其特征在于，抛光匹配件(300)直径D0＝(1/4)·D，其中D为待加工零件(200)直径。
4.根据权利要求3所述的平面光学零件抛光工装组件，其特征在于，抛光匹配件(300)厚度d的范围设置为(1/2)·d0≤d≤2d0，其中d0为待加工零件(200)的厚度。
5.根据权利要求1所述的平面光学零件抛光工装组件，其特征在于，所述第一通孔(110)的直径大于待加工零件(200)直径0.3mm-0.5mm，第一凹槽(120)的直径大于抛光匹配件(300)直径0.3mm-0.5mm。
6.根据权利要求1所述的平面光学零件抛光工装组件，其特征在于，所述第一通孔(110)与第一凹槽(120)的径向间距范围为2mm-5mm。
7.根据权利要求1所述的平面光学零件抛光工装组件，其特征在于，还包括与安装平台(100)配合设置的上盘板(600)，所述安装平台(100)倒置放置在上盘板(600)上方使得待加工零件(200)表面及抛光匹配件(300)的表面与上盘板(600)表面贴合接触。
8.根据权利要求7所述的平面光学零件抛光工装组件，其特征在于，所述安装平台(100)远离第一凹槽(120)的一侧设有柔性气压垫(400)，所述柔性气压垫(400)卡接在第一通孔(110)内，设置在第一通孔(110)内的待加工零件(200)与柔性气压垫(400)的表面贴合放置；各个所述抛光匹配件(300)粘接在对应的第一凹槽(120)内。
9.根据权利要求7所述的平面光学零件抛光工装组件，其特征在于，所述安装平台(100)远离第一凹槽(120)的一侧设有托板(500)，所述托板(500)与安装平台(100)固定连接，设置在第一通孔(110)内的待加工零件(200)表面粘接在托板(500)表面；各个所述抛光匹配件(300)粘接在对应的第一凹槽(120)内。
10.一种应用权利要求8所述的抛光工装组件的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：
清洁安装平台及上盘板；
将抛光匹配件粘接在第一凹槽内，将待加工零件放置在第一通孔内且与柔性气压垫表面贴合；
将安装平台翻转倒置，使得待加工零件的表面及抛光匹配件的表面与位于安装平台下方的上盘板的表面贴合接触；
静置，待抛光匹配件和待加工零件粘接稳固后，将安装平台由上盘板上取下；
将安装平台上的待加工零件及抛光匹配件作为加工整体进行后续的抛光加工。
11.一种应用权利要求9所述的抛光工装组件的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：
清洁安装平台及上盘板；
将抛光匹配件粘接在第一凹槽内，将待加工零件粘接在与安装平台固定连接的托板表面；
将安装平台翻转倒置，使得待加工零件的表面及抛光匹配件的表面与位于安装平台下方的上盘板的表面贴合接触；
静置，待抛光匹配件和待加工零件粘接稳固后，将安装平台由上盘板上取下；
将安装平台上的待加工零件及抛光匹配件作为加工整体进行后续的抛光加工。
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