一種L型ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)元件精密加工制造領(lǐng)域，特別是涉及一種L型ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，不同于其他回轉(zhuǎn)類光學(xué)零件，棱鏡由兩個以上光學(xué)平面組成，各平面又具有一定角度要求，從而使其加工難度增加。目前，高精度的光學(xué)多面體類零件從成型到拋光各工序均是由經(jīng)驗(yàn)豐富的技師利用專用夾具、靠塊通過研磨拋光設(shè)備輔以手工修研的方法加工的。在加工過程中多種工藝參數(shù)存在很大的不確定性，導(dǎo)致加工周期長、效率低、勞動強(qiáng)度大。
[0003]金剛石飛刀車削加工作為一種高效的超精密光學(xué)加工技術(shù)，金剛石刀具隨主軸高速旋轉(zhuǎn)并作X向進(jìn)給運(yùn)動，這樣刀尖的軌跡便形成一個平面，同時工件安裝在工作轉(zhuǎn)臺上，實(shí)際加工時，將工作轉(zhuǎn)臺設(shè)置到工件要求的角度，依次完成全部工作面的車削。轉(zhuǎn)向棱鏡作為一種多面體結(jié)構(gòu)光學(xué)零件，非常適合于金剛石飛刀加工技術(shù)。在車削過程中，為了保證棱鏡加工精度應(yīng)盡量避免二次定位裝夾，需要在一次定位基礎(chǔ)上完成加工。
[0004]L型轉(zhuǎn)向棱鏡工作表面眾多，棱鏡七個面中多個面是工作面，而且各個表面的姿態(tài)相互制約，任一尺寸或角度超差將影響其它所有表面加工精度。所以，針對L型ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡，設(shè)計(jì)一套完整、高效的加工方法尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一 )要解決的技術(shù)問題
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:簡化L型ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡的加工工藝過程，提高加工精度。
[0007]( 二)技術(shù)方案
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種L型ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡的加工方法，包括如下步驟:
[0009]步驟一:根據(jù)ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡完工尺寸，計(jì)算毛坯初始結(jié)構(gòu)，并使用砂線切割機(jī)床將板料切割出初始結(jié)構(gòu)；
[0010]步驟二:研磨毛坯上下端面，減薄厚度；
[0011]步驟三:轉(zhuǎn)向棱鏡毛還和夾具定位并固定于車床的精密轉(zhuǎn)臺上，組建金剛石飛刀車削轉(zhuǎn)向棱鏡加工系統(tǒng)；
[0012]步驟四:設(shè)計(jì)車削加工路徑，采用粗車?yán)忡R各表面；
[0013]步驟五:精密車削棱鏡各表面。
[0014]優(yōu)選地:在所述步驟二中，對步驟一加工得到的ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡毛坯研磨上下端面，采用金屬平面精磨盤進(jìn)行研磨磨料采用280#金剛砂，去除ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡毛還的厚度余量，使ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡厚度達(dá)到完工尺寸。
[0015]優(yōu)選地:在所述步驟三中，對步驟二加工得到的ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡毛坯和夾具定位并固定于車床的精密轉(zhuǎn)臺上，定位固定方法如下:(I)安裝夾具于精密轉(zhuǎn)臺上，使用電感儀找正夾具位置；(2)安裝轉(zhuǎn)向棱鏡毛坯及保護(hù)墊片，使用電感儀標(biāo)定表面加工余量和工件旋轉(zhuǎn)中心與轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)中心的位置關(guān)系；(3)夾緊轉(zhuǎn)向棱鏡，并在夾具與工件接觸邊緣涂覆環(huán)氧膠固定。
[0016]優(yōu)選地:在所述步驟四中，對步驟三加工得到的ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡毛坯使用金剛石刀具粗車各表面，首面加工完成后，旋轉(zhuǎn)工作轉(zhuǎn)臺到要求的角度，加工第二面，然后依次類推，順序完成全部工作面的車削。
[0017]優(yōu)選地:在所述步驟五中，對步驟四加工得到的ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡毛坯精密車削各表面，首面加工完成后，旋轉(zhuǎn)工作轉(zhuǎn)臺到要求的角度，加工第二面，然后依次類推，順序完成全部工作面的車削。
[0018]優(yōu)選地:在所述步驟四中，金剛石刀具的刀尖旋轉(zhuǎn)半徑30mm，主軸轉(zhuǎn)速1500r/min，車削吃刀深度0.0lmm,進(jìn)給速度10mm/min ;在所述步驟五中，金剛石刀尖旋轉(zhuǎn)半徑30mm，主軸轉(zhuǎn)速1800r/min，吃刀深度0.003mm，進(jìn)給速度3mm/min。
[0019](三)有益效果
[0020]上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):采用可依靠機(jī)床行進(jìn)機(jī)構(gòu)精度代替工人的直覺來保證零件尺寸、角度精度，實(shí)現(xiàn)研磨拋光方法所不能加工的L型ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡，并可提高加工效率，降低廢品率，是可行而高效的加工方法。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的一種高精度ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡的加工流程圖。
[0022]圖2是本發(fā)明采用的加工方法主視圖。
[0023]圖3是本發(fā)明采用的加工方法俯視圖。
[0024]圖4是刀具運(yùn)動軌跡示意圖。
[0025]圖5是轉(zhuǎn)向棱鏡三維示意圖。
[0026]圖中:1-飛刀盤；2_金剛石刀具；3-夾具；4_轉(zhuǎn)向棱鏡毛坯；D1_主軸旋轉(zhuǎn)方向；D2-進(jìn)給方向；A、B、C、D、E、F-工作面。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0028]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、
“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0029]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接連接，也可以是通過中間媒介間接連接，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以視具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0030]此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0031]參照圖1至圖5所示，本實(shí)施例L型ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡的加工方法，包括如下步驟:
[0032]步驟一:根據(jù)棱鏡完工尺寸，計(jì)算毛坯初始結(jié)構(gòu)，并使用砂線切割機(jī)床將板料切割出初始結(jié)構(gòu)。
[0033]具體地，根據(jù)棱鏡完工尺寸，計(jì)算毛坯初始結(jié)構(gòu)，并使用砂線切割機(jī)床對CVD ZnSe材料切割下料，得到ZnSe棱鏡毛坯，ZnSe棱鏡毛坯每工作面留有0.lmm-0.6mm的余量，優(yōu)選0.1mm的余量，以便于后續(xù)加工，節(jié)省加工工序。
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