一種L型ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡的加工夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光學(xué)元件加工工裝，特別是涉及一種L型ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡的加工夾具。
【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(gè)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(guò)研磨拋光機(jī)床采用古典方法加工的。在加工過(guò)程中各個(gè)工藝參數(shù)存在很大的不確定性，導(dǎo)致加工周期長(zhǎng)、效率低、勞動(dòng)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)并作橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，這樣刀尖的軌跡便形成一個(gè)平面，同時(shí)工件安裝在工作轉(zhuǎn)臺(tái)上，實(shí)際加工時(shí)，將工作轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)置到工件要求的角度，依次完成每個(gè)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(guò)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。另外CVD ZnSe多晶材料的硬度較其它紅外光學(xué)材料小，努普硬度僅為105kg/mm2，加工過(guò)程與夾具剛性接觸，在局部壓力作用下極易產(chǎn)生壓痕甚至碎裂，增大夾具設(shè)計(jì)難度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004](一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種ZnSe材料轉(zhuǎn)向棱鏡的金剛石車削機(jī)床飛刀車削加工夾具，實(shí)現(xiàn)對(duì)ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡的安全夾持以及簡(jiǎn)化過(guò)程的夾持加工。
[0006]( 二 )技術(shù)方案
[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種L型ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡的加工夾具，其包括彈性仿形夾具本體I和夾具底板2，所述彈性仿形夾具本體I固定在夾具底板2上，夾具底板2固定在精密車床分度轉(zhuǎn)臺(tái)上；所述彈性仿形夾具本體I包括上爪1-1和與其相對(duì)的下爪1-2，上爪1-1為采用直片簧彈性形式的工件鎖緊機(jī)構(gòu)，上爪1-1的直片簧上設(shè)置有夾緊螺釘4，通過(guò)調(diào)整夾緊螺釘4可以調(diào)整上爪1-1和下爪1-2之間的間隙，轉(zhuǎn)向棱鏡工件上下兩個(gè)非工作端面過(guò)盈嵌入彈性仿形夾具本體I上下爪之間，再利用夾緊螺釘4調(diào)整上下兩爪間隙，由此固定轉(zhuǎn)向棱鏡工件。
[0008]其中，所述夾具底板2上設(shè)有沉頭孔2-1，彈性仿形夾具本體I上設(shè)有螺紋孔1-3，固定螺釘3通過(guò)夾具底板2上的沉頭孔2-1與彈性仿形夾具本體I上的螺紋孔1-3配合，將夾具底板2與彈性仿形夾具本體I裝連在一起，夾具底板2用固定螺釘3固定在精密車床分度轉(zhuǎn)臺(tái)上。
[0009]其中，所述上爪1-1的端部設(shè)置有上墊片5，下爪1-2的端部設(shè)置有下墊片6，轉(zhuǎn)向棱鏡兩個(gè)非工作端面與兩片墊片壓緊配合后過(guò)盈嵌入彈性仿形夾具本體上爪1-1與下爪1-2之間。
[0010]其中，所述上墊片5和下墊片6的材質(zhì)為鋁。
[0011](三)有益效果
[0012]上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):彈性仿形夾具上爪為采用直片簧彈性形式的工件鎖緊機(jī)構(gòu)，可以通過(guò)夾緊螺釘對(duì)兩爪彈性間隙尺寸進(jìn)行微調(diào)，起到固定工件，調(diào)節(jié)夾持壓力的作用；在夾具引入墊片，墊片材料為鋁，尺寸介于夾持爪剖面與轉(zhuǎn)向棱鏡兩個(gè)非工作端面外形尺寸之間，在實(shí)際夾持工件時(shí)，可在保證夾持穩(wěn)定性和夾持精度的同時(shí)減少接觸壓強(qiáng)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例中彈性仿形夾具本體主視圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中彈性仿形夾具本體左視圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中彈性仿形夾具本體仰視圖；
[0016]圖4是圖1的A-A剖視圖；
[0017]圖5a是本實(shí)用新型實(shí)施例中夾具底板示意圖；
[0018]圖5b是圖5a的側(cè)視圖；
[0019]圖6a是本實(shí)用新型實(shí)施例中墊片外形示意圖；
[0020]圖6b是圖6a的側(cè)視圖；
[0021]圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例中夾具組合體示意圖。
[0022]其中，1:彈性仿形夾具本體；1-1:上爪;1-2:下爪；1-3:螺紋孔；2:夾具底板；
2-1:沉頭孔；3:固定螺釘；4:夾緊螺釘；5:墊片。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【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(shuō)明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。
[0024]在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“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實(shí)用新型和簡(jiǎn)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(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0025]在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“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(guò)中間媒介間接連接，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)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(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0026]此外，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0027]如圖1?7所示，本實(shí)施例提供的一種L型ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡的加工夾具包括彈性仿形夾具本體1、夾具底板2、固定螺釘3、夾緊螺釘4，上墊片5，下墊片6。
[0028]具體地，彈性仿形夾具本體I用固定螺釘3固定在夾具底板2上，夾具底板2用固定螺釘3固定在精密車床分度轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)向棱鏡工件上下兩個(gè)非工作端面與上墊片5和下墊片6兩片墊片壓緊配合后過(guò)盈嵌入彈性仿形夾具本體I上下爪之間，再利用夾緊螺釘4調(diào)整上下兩爪間隙，由此固定轉(zhuǎn)向棱鏡工件。
[0029]夾具底板2上設(shè)有沉頭孔2-1，彈性仿形夾具本體I上設(shè)有螺紋孔1-3，所述固定螺釘3通過(guò)夾具底板2上的沉頭孔2-1與彈性仿形夾具本體I上的螺紋孔1-3配合，將夾具底板2與彈性仿形夾具本體I裝連在一起，夾具底板2用固定螺釘3固定在精密車床分度轉(zhuǎn)臺(tái)上。
[0030]彈性仿形夾具本體I為上下兩爪設(shè)計(jì)，包括上爪1-1和與其相對(duì)的下爪1-2，上爪1-1為采用直片簧彈性形式的工件鎖緊機(jī)構(gòu)，上爪1-1的直片簧上設(shè)置有夾緊螺釘4，通過(guò)調(diào)整夾緊螺釘4可以調(diào)整上爪1-1和下爪1-2之間的間隙。
[0031]上爪1-1的端部設(shè)置有上墊片5，下爪1-2的端部設(shè)置有下墊片6，兩墊片材料為鋁，尺寸介于夾持爪剖面與轉(zhuǎn)向棱鏡兩個(gè)非工作端面外形尺寸之間，轉(zhuǎn)向棱鏡兩個(gè)非工作端面與兩片墊片壓緊配合后過(guò)盈嵌入彈性仿形夾具本體上爪1-1與下爪1-2之間，待標(biāo)定好工件與車床分度轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)位置后，再利用夾緊螺釘4調(diào)整上下兩爪1-1、1_2彈性間隙固定轉(zhuǎn)向棱鏡工件。
[0032]由以上實(shí)施例可以看出，本實(shí)用新型具有以下顯著特點(diǎn):
[0033](I)由于彈性仿形夾具上下兩爪夾持面與精密車床分度轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)軸垂直，同時(shí)精密車床主軸與分度轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)軸保持垂直，而加工時(shí)金剛石刀具隨主軸高速旋轉(zhuǎn)并作橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，刀尖的軌跡形成的平面(即轉(zhuǎn)向棱鏡被加工面)就可以保證和夾持面保持垂直。
[0034](2)CVD ZnSe多晶材料的硬度較其它紅外光學(xué)材料小，努普硬度僅為105kg/mm2，加工過(guò)程與夾具剛性接觸，在局部壓力作用下極易產(chǎn)生壓痕甚至碎裂，因此彈性仿形夾具上爪為采用直片簧彈性形式的工件鎖緊機(jī)構(gòu)，可以通過(guò)夾緊螺釘對(duì)兩爪彈性間隙尺寸進(jìn)行微調(diào)，起到固定工件，調(diào)節(jié)夾持壓力的作用。
[0035](3)在加工進(jìn)給過(guò)程中金剛石刀具須去除工件各被加工面多余尺寸，同時(shí)保證與彈性仿形夾具夾持爪不相干涉，因此轉(zhuǎn)向棱鏡兩個(gè)非工作端面外形尺寸應(yīng)大于夾具夾持面尺寸，在相同壓力下較小的接觸面積會(huì)產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)，另外必須有足夠的夾持壓力來(lái)保證工件加工過(guò)程不發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。因此，為解決此問(wèn)題在夾具引入墊片，墊片材料為鋁，尺寸介于夾持爪剖面與轉(zhuǎn)向棱鏡兩個(gè)非工作端面外形尺寸之間，在實(shí)際夾持工件時(shí)，可在保證夾持穩(wěn)定性和夾持精度的同時(shí)減少接觸壓強(qiáng)。
[0036]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種L型ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡的加工夾具，其特征在于，包括彈性仿形夾具本體(I)和夾具底板(2)，所述彈性仿形夾具本體(I)固定在夾具底板(2)上，夾具底板(2)固定在精密車床分度轉(zhuǎn)臺(tái)上；所述彈性仿形夾具本體(I)包括上爪(1-1)和與其相對(duì)的下爪(1-2)，上爪(1-1)為采用直片簧彈性形式的工件鎖緊機(jī)構(gòu)，上爪(1-1)的直片簧上設(shè)置有夾緊螺釘(4)，通過(guò)調(diào)整夾緊螺釘(4)可以調(diào)整上爪(1-1)和下爪(1-2)之間的間隙，轉(zhuǎn)向棱鏡工件上下兩個(gè)非工作端面過(guò)盈嵌入彈性仿形夾具本體(I)上下爪之間，再利用夾緊螺釘(4)調(diào)整上下兩爪間隙，由此固定轉(zhuǎn)向棱鏡工件。
2.如權(quán)利要求1所述的L型ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡的加工夾具，其特征在于，所述夾具底板(2)上設(shè)有沉頭孔(2-1)，彈性仿形夾具本體(I)上設(shè)有螺紋孔(1-3)，固定螺釘(3)通過(guò)夾具底板⑵上的沉頭孔(2-1)與彈性仿形夾具本體⑴上的螺紋孔(1-3)配合，將夾具底板(2)與彈性仿形夾具本體(I)裝連在一起，夾具底板(2)用固定螺釘(3)固定在精密車床分度轉(zhuǎn)臺(tái)上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的L型ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡的加工夾具，其特征在于，所述上爪(1-1)的端部設(shè)置有上墊片(5)，下爪(1-2)的端部設(shè)置有下墊片￠)，轉(zhuǎn)向棱鏡兩個(gè)非工作端面與兩片墊片壓緊配合后過(guò)盈嵌入彈性仿形夾具本體上爪(1-1)與下爪(1-2)之間。
4.如權(quán)利要求3所述的L型ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡的加工夾具，其特征在于，所述上墊片(5)和下墊片(6)的材質(zhì)為鋁。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于光學(xué)元件加工工裝，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種L型ZnSe轉(zhuǎn)向棱鏡的加工夾具，該夾具包括彈性仿形夾具本體、夾具底板、固定螺釘、夾緊螺釘，墊片。所述夾具本體采用上下兩爪設(shè)計(jì)，上爪為直片簧彈性形式的工件鎖緊機(jī)構(gòu)，通過(guò)夾緊螺釘調(diào)節(jié)兩爪彈性間隙。該夾具特點(diǎn)是夾具隨分度轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)一定角度，并保證轉(zhuǎn)向棱鏡工件被加工面始終與夾持面保持垂直。該本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，加工精度高，裝夾靈活方便。
【IPC分類】B23Q3-06
【公開(kāi)號(hào)】CN204339352
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420743622
【發(fā)明人】回長(zhǎng)順, 盧永斌, 葉斯哲, 白慶光, 郭躍武
【申請(qǐng)人】中國(guó)航天科工集團(tuán)第三研究院第八三五八研究所
【公開(kāi)日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2014年12月1日