CN219725797U - 氟化物晶体的定向夹具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种氟化物晶体的定向夹具,包括安装底板,所述安装底板上设置有截面为直角梯形的固定支撑条和活动支撑条,固定支撑条和活动支撑条的两个支撑斜面相对设置并形成V型支撑部,所述活动支撑条与安装底板之间设置有导向组件,所述活动支撑条上还设置有锁固螺钉,所述固定支撑条和活动支撑条位于长度方向的同一端上均设置有L型底板,所述L型底板上设置有打磨块,两个打磨块上均设置有打磨斜面且相对设置,所述打磨斜面与相邻的支撑斜面平行,且打磨斜面设置高度高于相邻的支撑斜面,所述支撑斜面表面设置有防滑垫。本实用新型有效降低加工成本,并且加工难度低、精度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及晶体加工领域,具体涉及一种氟化物晶体的定向夹具。
背景技术
氟化物晶体是一类优良的的光学晶体材料,从真空紫外到红外波段都具有较高的透过率,其中氟化钙和氟化钡晶体都具有透过率高、机械强度高、化学性能稳定的优点,适合加工成各类平片、透镜、棱镜等各类光学元件,氟化钙氟化钡等晶体元器件已经在医学、军事、空间技术和环境工程等领域被广泛应用于无接触温度测量、气体成分分析和无损探伤,并且需求量会持续增长。
另外随着新兴的5G、人工智能、无人驾驶等技术的进步和成熟,这类元器件的需求量也呈稳步上升趋势。当氟化钙或氟化钡单晶体加工透镜或棱镜时,由于晶体材料的各向异性,往往需要将晶体端面确定某一固定晶面切割,才能有效利用该晶向的折射率、色散等。
采用坩埚下降法生长的氟化物晶体,通常为无确定方向的晶体毛坯,定向加工时只有晶体的主解理面(111)可以确定切割面晶向,而其它晶面则难以直接定向,并且晶体毛坯都为棒料,表面圆弧结构增加了定位难度,加工时容易造成棒料转动,如果棒料采用捆绑式固定,则捆绑部分的表面无法进行平面磨削,因此在毛坯定向加工过程中,存在特定晶向((110)、(100)面等)不易获取、定向偏差、原料浪费等问题;由于氟化物材料价值较高,现有氟化钙和氟化钡光学元器件的定向加工方法还导致成本增加。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种氟化物晶体的定向夹具,有效降低加工成本,并且加工难度低、精度高。
为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种氟化物晶体的定向夹具,包括安装底板,所述安装底板上设置有截面为直角梯形的固定支撑条和活动支撑条,固定支撑条和活动支撑条的两个支撑斜面相对设置并形成V型支撑部,所述活动支撑条与安装底板之间设置有导向组件,所述活动支撑条上还设置有锁固螺钉,所述固定支撑条和活动支撑条位于长度方向的同一端上均设置有L型底板,所述L型底板上设置有打磨块,两个打磨块上均设置有打磨斜面且相对设置,所述打磨斜面与相邻的支撑斜面平行,且打磨斜面设置高度高于相邻的支撑斜面,所述支撑斜面表面设置有防滑垫。
进一步的,所述L型底板侧边以及前端均设置有围板,所述打磨块摆放在L型底板上。
进一步的,所述打磨块与L型底板底面之间设置有燕尾滑轨,所述燕尾滑轨导向方向与L型底板的竖向端表面垂直。
进一步的,所述L型底板的竖向端表面设置有调节螺钉,所述调节螺钉与L型底板螺纹连接,所述调节螺钉用于调节打磨块的位置,使得打磨斜面设置高度低于或者高于相邻的支撑斜面。
进一步的,所述调节螺钉对应的打磨块上设置有沉孔,所述沉孔内设置有限位螺钉,所述限位螺钉与调节螺钉端部连接,所述调节螺钉的端部与打磨块表面抵接。
进一步的,所述L型底板的前端处设置有移动限位板。
进一步的,所述L型底板与对应的固定支撑条之间以及L型底板与对应的活动支撑条之间均锁固连接。
本实用新型的有益效果:
通过对棒料表面进行处理,配合本定向夹具的V型支撑部,可以使得棒料无法自转,从而采用内圆切割机、线切割机等切片设备以及常规加工工艺,即可保证端面定向切片的角度偏差不超过30分,精度高还可保证切片连续工作,能显著提高加工效率,减少原材料损耗,降低各种定向窗口、透镜及棱镜器件的加工成本。
夹具配有打磨块,可以对棒料进行打磨,避免因局部凸起等问题导致摆放不良,有效提高操作精度。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图;
图2是本实用新型打磨时的结构示意图;
图3是本实用新型一实施例中的L型底板结构示意图;
图4是本实用新型另一实施例中的L型底板结构示意图;
图5是本实用新型图4中打磨块移动结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施,但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
参照图1和图2所示,本实用新型的氟化物晶体的定向夹具的一实施例,包括安装底板1,安装底板上设置有截面为直角梯形的固定支撑条2和活动支撑条3,固定支撑条和活动支撑条的两个支撑斜面相对设置并形成V型支撑部,活动支撑条与安装底板之间设置有导向组件4,活动支撑条相对固定支撑条可以做平移动,在活动支撑条上还设置有锁固螺钉5,移动到需要的位置后,通过锁固螺钉向下伸出抵接的方式固定位置,支撑斜面表面设置有防滑垫8,防滑垫用于在加工过程中防止棒料移动,固定支撑条和活动支撑条位于长度方向的同一端上均设置有L型底板6,L型底板上设置有打磨块7,两个打磨块上均设置有打磨斜面且相对设置,打磨斜面与相邻的支撑斜面平行,且打磨斜面设置高度高于相邻的支撑斜面,将棒料放置在打磨斜面上时,棒料与支撑斜面不接触,因此在打磨过程中,棒料不会与支撑斜面发生干涉。
具体的,以氟化钙晶体定向(100)面为例,由于氟化钙晶体(111)面最易于解理,而(100)面不易获取。一般定向方法为确定(111)面后以此为端面磨削外径,然后在柱面上根据衍射强度确定(100)面位置,再用平面磨床磨削。此种定向方法材料的损耗通常超过40%,还会导致加工成品的尺寸受限,工序复杂、加工成本高。本夹具的支撑部分可以设计为90mm,宽80mm,高80mm,根据氟化钙晶面夹角计算得到V型支撑部的角度为55°,可满足氟化钙晶体毛坯直径小于等于100mm的定向需求,V型支撑部两侧贴有硅胶膜厚3mm。定向加工时,首先在毛坯棒料上轻敲出两个(111)面,并保证两个面不平行,随后将毛坯棒料上的两个(111)面与两个打磨块贴合并往复移动打磨,使得敲出的表面更为平整,在摆放在V型支撑部内时,贴合效果更佳。打磨结束后将两个(111)面与加工好的V型支撑部两内壁贴合,确认毛坯棒料稳定不会发生移动,可用少量胶水粘接,将毛坯棒料和夹具整体固定在平面磨床上,磨削上端面即为需要定向的晶面。
将磨削后的定向面粘接在切割机机头上,并取下夹具即可开始切片,并保证切割面即为所需的晶面。使用该夹具定向,无需磨削柱面,减少工序的同时材料损耗能减少到10%以下。
参照图3所示,由于打磨过程是一个往复的过程,因此可以在L型底板侧边以及前端均设置有围板9,打磨块摆放在L型底板上,打磨块无需进行固定,通过L型底板、围板已经对应的支撑条侧壁配合形成限位凹槽,在该限位凹槽内可以实现位置固定在下压打磨过程中,能够将打磨块稳固在限位凹槽内,而当需要支撑时,可以将打磨块取走,将毛坯棒料中部摆放在V型支撑部上,更为稳定,解决打磨块在毛坯棒料摆放支撑时出现的干涉问题。
参照图4和图5所示,还提供一种解决打磨块在毛坯棒料干涉的方案,在打磨块与L型底板底面之间设置有燕尾滑轨10,燕尾滑轨导向方向与L型底板的竖向端表面垂直,打磨块可以滑动移动,使得打磨斜面设置高度低于或者高于相邻的支撑斜面,高于时,相当于打磨块凸出支撑斜面上,毛坯棒料能够打磨而不会与支撑斜面发生干涉,低于时,相当于打磨块隐藏于支撑斜面下,毛坯棒料摆放支撑不会与打磨斜面发生干涉。
还可以在L型底板的竖向端表面设置有调节螺钉11,调节螺钉与L型底板螺纹连接,调节螺钉用于调节打磨块的位置。
为了进一步提高调节的便捷度,在调节螺钉对应的打磨块上设置有沉孔12,沉孔内设置有限位螺钉13,限位螺钉与调节螺钉端部连接,调节螺钉的端部与打磨块表面抵接,通过限位螺钉和调节螺钉的配合,打磨块与调节螺钉结合为连接不掉落的结构,调节螺钉转动,可以推动打磨块伸出,也可以拉动打磨块缩回,操作便捷。在L型底板的前端处设置有移动限位板14,在调节螺钉推动,且打磨块与移动限位板接触后即可保证位置到位,操作更为便捷。
在一实施例中,L型底板与对应的固定支撑条之间以及L型底板与对应的活动支撑条之间均锁固连接,L型底板可以独立制备,降低生产难度。
以上实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例,本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换,均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
Claims (7)
1.一种氟化物晶体的定向夹具,其特征在于,包括安装底板,所述安装底板上设置有截面为直角梯形的固定支撑条和活动支撑条,固定支撑条和活动支撑条的两个支撑斜面相对设置并形成V型支撑部,所述活动支撑条与安装底板之间设置有导向组件,所述活动支撑条上还设置有锁固螺钉,所述固定支撑条和活动支撑条位于长度方向的同一端上均设置有L型底板,所述L型底板上设置有打磨块,两个打磨块上均设置有打磨斜面且相对设置,所述打磨斜面与相邻的支撑斜面平行,且打磨斜面设置高度高于相邻的支撑斜面,所述支撑斜面表面设置有防滑垫。
2.如权利要求1所述的氟化物晶体的定向夹具,其特征在于,所述L型底板侧边以及前端均设置有围板,所述打磨块摆放在L型底板上。
3.如权利要求1所述的氟化物晶体的定向夹具,其特征在于,所述打磨块与L型底板底面之间设置有燕尾滑轨,所述燕尾滑轨导向方向与L型底板的竖向端表面垂直。
4.如权利要求3所述的氟化物晶体的定向夹具,其特征在于,所述L型底板的竖向端表面设置有调节螺钉,所述调节螺钉与L型底板螺纹连接,所述调节螺钉用于调节打磨块的位置,使得打磨斜面设置高度低于或者高于相邻的支撑斜面。
5.如权利要求4所述的氟化物晶体的定向夹具,其特征在于,所述调节螺钉对应的打磨块上设置有沉孔,所述沉孔内设置有限位螺钉,所述限位螺钉与调节螺钉端部连接,所述调节螺钉的端部与打磨块表面抵接。
6.如权利要求5所述的氟化物晶体的定向夹具,其特征在于,所述L型底板的前端处设置有移动限位板。
7.如权利要求1所述的氟化物晶体的定向夹具,其特征在于,所述L型底板与对应的固定支撑条之间以及L型底板与对应的活动支撑条之间均锁固连接。
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