用于超薄板类光学零件的单点金刚石车削加工夹具及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107498356A(43)申请公布日2017.12.22(21)申请号201710713137.5(22)申请日2017.08.18(71)申请人上海现代先进超精密制造中心有限公司地址200433上海市杨浦区国定路335号2号楼2401室(72)发明人汪明天刘国淦(74)专利代理机构上海顺华专利代理有限责任公司31203代理人顾雯(51)Int.Cl.B23Q3/12(2006.01)B23P15/00(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图1页(54)发明名称用于超薄板类光学零件的单点金刚石车削加工夹具及方法(57)摘要本发明提供用于超薄板类光学零件的单点金刚石车削加工夹具，包括能够与机床主轴连接的转接盘；所述转接盘中心留有用于机床吸附气体通过的圆孔；包括固定法兰，所述固定法兰中心留有用于机床吸附气体通过的圆孔，固定法兰一端面与转接盘贴合固定连接，另一端面加工有一个沉槽，沉槽底部布有3～5圈环形槽，环形槽底部与法兰中心圆孔通过孔道相连；包括微孔吸盘，所述微孔吸盘固定放置于沉槽内，底部由法兰的环形槽支撑。使用微孔吸盘作为加工基准面，将零件吸附到微孔吸盘上，可有效解决装夹吸附对超薄板类光学零件带来的受力变形，以及减少吸附孔复制到零件表面等现象，且安装及加工方便，实现超薄板类零件的高精度高效率的加工。CN107498356ACN107498356A权利要求书1/2页1.用于超薄板类光学零件的单点金刚石车削加工夹具，其特征在于：包括能够与机床主轴(1)连接的转接盘(2)；所述转接盘(2)中心留有用于机床吸附气体通过的圆孔；包括固定法兰(3)，所述固定法兰(3)中心留有用于机床吸附气体通过的圆孔，固定法兰(3)一端面与转接盘(2)贴合固定连接，另一端面加工有一个沉槽，沉槽底部布有3～5圈环形槽，环形槽底部与法兰中心圆孔通过孔道相连；包括微孔吸盘(6)，所述微孔吸盘(6)固定放置于沉槽内，底部由法兰的环形槽支撑。2.根据权利要求1所述的用于超薄板类光学零件的单点金刚石车削加工夹具，其特征在于：所述沉槽直径与微孔吸盘直径间隙为0.5～2mm，用于微孔吸盘径向的胶结定位，槽深小于微孔吸盘厚度0.5～1mm。3.根据权利要求2所述的用于超薄板类光学零件的单点金刚石车削加工夹具，其特征在于：所述胶结定位采用的胶水为环氧胶水(5)。4.根据权利要求1所述的用于超薄板类光学零件的单点金刚石车削加工夹具，其特征在于：所述环形槽深3～10mm。5.根据权利要求1所述的用于超薄板类光学零件的单点金刚石车削加工夹具，其特征在于：所述孔道数量为3或4的倍数。6.根据权利要求1所述的用于超薄板类光学零件的单点金刚石车削加工夹具，其特征在于：所述微孔吸盘为盘状体，为多孔陶瓷、多孔硅或者不锈钢加工多孔零件，微孔直径约为1μm。7.权利要求1-6任一所述的用于超薄板类光学零件的单点金刚石车削加工夹具实现的用于超薄板类光学元件的加工方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一：加工用于加工超薄板类光学元件的固定法兰和转接盘；步骤二：加工微孔吸盘为盘状体，微孔直径为0.8-1.2μm；步骤三：对微孔吸盘进行两端面粗磨，平面度4μm以内；步骤四：将固定法兰背面采用金刚石车床光出沉槽；步骤五：将微孔吸盘采用环氧胶水固定到固定法兰的沉槽内；步骤六：研磨步骤四中光出沉槽后的固定法兰两端面，保证平行度3μm以内，微孔吸盘工作面平面度2μm以内，并清洁干净；步骤七：将转接盘固定到机床转轴上，调整转接盘同机床主轴的同轴度2μm以内、动平衡10nm以内；步骤八：精加工转接盘外端面；步骤九：将步骤五完成的组件固定到转接盘上，调整组件同机床主轴的同轴度1μm以内、动平衡2nm以内；步骤十：开启机床的吸气开关，将待加工超薄板类光学零件吸附到微孔吸盘上，调整零件同机床主轴的同轴度1μm以内、动平衡2nm以内，用单点金刚石车床车削零件外端面为光学面，作为后续加工的基准面；步骤十一：关闭吸气开关，取下超薄板类光学零件；步骤十二：以步骤十光出的平面为基准，将超薄板类光学零件吸附到夹具上，调整零件同机床主轴的同轴度1μm以内、动平衡2nm以内，对零件进行加工直到满足尺寸形状及公差要求；2CN107498356A权利要求书2/2页步骤十三：关闭吸气开关，取下超薄光学元件。3CN107498356A说明书1/3页用于超薄板类光学零件的单点金刚石车削加工夹具及方法技术领域[0001]本发明涉及光学零件的超精密加工技术领域，尤其是涉及带有复杂轮廓形状的超薄板类光学元件的单点金刚石加工方法。背景技术[0002]随着单点金刚石机床加工技术的不断改进和提升，薄壁类光学零件(如铝、铜、KDP等)的加工技术得到进一步的提升，使得薄壁光学元件