一種自由曲面稜鏡精密加工夾具的製作方法

2023-09-19 03:53:20 2

本發明涉及精密加工裝置技術領域，具體的說是一種自由曲面稜鏡精密加工夾具。

背景技術：

自由曲面光學元件作為一類複雜、非旋轉對稱的異形曲面，其非球面度可以很大，可根據現代光電系統對信息發送、接受、轉換、傳送機存儲功能的特殊需要，突破傳統光學系統的概念，運用於全新的系統設計方案中。在頭盔顯示光學系統設計中，可用一塊偏心自由曲面稜鏡取代傳統的多透鏡組合系統，自由曲面稜鏡成像質量高，質量輕，可靠性好，同樣體積可獲得更大視場和更清晰的成像。然而，自由曲面稜鏡的加工和檢測是一大難題，因為，自由曲面的加工需要有磨削，拋光等多道工序，以及多次檢測過程，多次將零件拆下並重新裝卡也就不可避免，由於稜鏡自身的高精度要求，各個面之間的位置和角度都有嚴格尺寸要求，重複裝卡的定位準確與否對加工精度、檢測結果的影響極大，因此現有技術的夾具的不能很好的保證其在磨削、拋光和檢測各個環節滿足較高的重複定位精度。

技術實現要素：

本發明的目的，就是解決以上技術中存在的問題，並為此提供一種自由曲面稜鏡精密加工夾具。

一種自由曲面稜鏡精密加工夾具，包括夾具本體，夾具本體包括固定在工具機主軸上的夾具座，夾具座通過螺釘聯結有夾具主體，夾具主體上分別設置有楔塊和第一粘結塊，楔塊之間設置有移動夾板，移動夾板的下部連接有導向杆，導向杆內設置有調整移動夾板在導向杆上來回移動的調整螺釘，移動夾板上聯結有球頭杆，第一粘結塊與自由曲面稜鏡的一端粘接，自由曲面稜鏡的另一端粘接有第二粘接塊，第一粘接塊的另一端聯結有球頭杆，第二粘接塊還連接有編碼器連接板，編碼器連接板的底部聯結至夾具主體。

可選擇地，所述夾具主體上還設置有固定移動夾板的鎖緊螺釘和調整片。

可選擇地，所述球頭杆通過固定螺釘與移動夾板聯結。

可選擇地，所述第一粘接塊與球頭杆通過球面進行自定心聯結。

可選擇地，所述夾具座通過液壓的方式固定的主軸上。

可選擇地，所述楔塊和第二粘接塊均通過螺釘固定在夾具主體上。

可選擇地，所述編碼器轉接板通過螺釘與夾具主體聯結。

可選擇地，所述第二粘接塊的粘接處設置有凸臺。

可選擇地，所述凸臺可鑲嵌在自由曲面稜鏡毛坯件內。

本發明的優點：

1，提高磨削環節的重複定位精度；

2，提高拋光環節的重複定位精度；

3，提高檢測環節的重複定位精度。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖；

圖2是本發明的整體結構的剖視結構示意圖；

圖3是本發明的整體結構的俯視結構示意圖。

具體實施例

為了使本發明更容易被清楚理解，以下結合附圖以及實施例對本發明的技術方案作以詳細說明。

實施例1

如圖1-3所示，一種自由曲面稜鏡精密加工夾具，包括夾具本體，夾具本體包括固定在工具機主軸上的夾具座1，夾具座1通過螺釘聯結有夾具主體2，夾具主體2上分別設置有楔塊11和第一粘結塊5，楔塊11之間設置有移動夾板8，移動夾板8的下部連接有導向杆3，導向杆3內設置有調整移動夾板8在導向杆3上來回移動的調整螺釘9，移動夾板8上聯結有球頭杆6，第一粘結塊5與自由曲面稜鏡的一端粘接，自由曲面稜鏡的另一端粘接有第二粘接塊10，第一粘接塊5的另一端聯結有球頭杆6，第二粘接塊10還連接有編碼器連接板4，編碼器連接板4的底部聯結至夾具主體2。

實施例2

如圖1-3所示，一種自由曲面稜鏡精密加工夾具，包括夾具本體，夾具本體包括通過液壓的方式固定在工具機主軸上的夾具座1，夾具座1通過螺釘聯結有夾具主體2，夾具主體2上分別設置有楔塊11和第一粘結塊5，楔塊11之間設置有移動夾板8，移動夾板8的下部連接有導向杆3，導向杆3內設置有調整移動夾板8在導向杆3上來回移動的調整螺釘9，移動夾板8上聯結有球頭杆6，第一粘接塊5與球頭杆6通過球面進行自定心聯結，可保證每次旋轉更換加工面時保證稜鏡相對夾具旋轉軸線始終保持與工具機主軸垂直，第一粘結塊5與自由曲面稜鏡的一端粘接，自由曲面稜鏡的另一端粘接有第二粘接塊10，第二粘接塊10的粘接處設置有凸臺，凸臺可鑲嵌在自由曲面稜鏡毛坯件內，保證磨削和拋光過程中稜鏡不至於脫落，兩個粘接塊的粘接處尺寸根據自由曲面稜鏡的大小進行設計，保證實現最大粘接面積，第二粘接塊10採用專用的光學用膠環氧膠與自由曲面稜鏡粘接，第一粘接塊5利用火漆與自由曲面稜鏡粘接，第一粘接塊5的另一端聯結有球頭杆6，球頭杆6通過固定螺釘7與移動夾板8聯結，第二粘接塊10還連接有通過螺釘與夾具主體2聯結的編碼器連接板4，編碼器連接板4的底部聯結至夾具主體2，夾具主體2上還設置有固定移動夾板8的鎖緊螺釘12和調整片9，所述楔塊11和第二粘接塊10均通過螺釘固定在夾具主體2上，所述編碼器轉接板4在稜鏡加工過程中處於拆卸狀態，只有在需要旋轉稜鏡位置時才將編碼器和編碼器轉接板4安裝在夾具主體2上，採集編碼器信號進行稜鏡的角度位置旋轉，當旋轉到指定角度後，將編碼器及編碼器轉接板4拆卸下來，固定移動夾板8、調整螺釘9、鎖緊螺釘12及螺釘，保證稜鏡此時處於不可旋轉狀態，當加工完稜鏡的一個面，將編碼器轉接板4通過螺釘與夾具主體2聯結，並將編碼器和編碼器轉接板4及第一粘接塊5聯結固定好，採集編碼器信號將稜鏡位置旋轉至另外一個待加工面，然後卸掉編碼器及編碼器轉接板4，開始稜鏡下一個面的加工。