一种自由曲面棱镜精密加工夹具的制作方法

本发明涉及精密加工装置技术领域，具体的说是一种自由曲面棱镜精密加工夹具。

背景技术：

自由曲面光学元件作为一类复杂、非旋转对称的异形曲面，其非球面度可以很大，可根据现代光电系统对信息发送、接受、转换、传送机存储功能的特殊需要，突破传统光学系统的概念，运用于全新的系统设计方案中。在头盔显示光学系统设计中，可用一块偏心自由曲面棱镜取代传统的多透镜组合系统，自由曲面棱镜成像质量高，质量轻，可靠性好，同样体积可获得更大视场和更清晰的成像。然而，自由曲面棱镜的加工和检测是一大难题，因为，自由曲面的加工需要有磨削，抛光等多道工序，以及多次检测过程，多次将零件拆下并重新装卡也就不可避免，由于棱镜自身的高精度要求，各个面之间的位置和角度都有严格尺寸要求，重复装卡的定位准确与否对加工精度、检测结果的影响极大，因此现有技术的夹具的不能很好的保证其在磨削、抛光和检测各个环节满足较高的重复定位精度。

技术实现要素：

本发明的目的，就是解决以上技术中存在的问题，并为此提供一种自由曲面棱镜精密加工夹具。

一种自由曲面棱镜精密加工夹具，包括夹具本体，夹具本体包括固定在机床主轴上的夹具座，夹具座通过螺钉联结有夹具主体，夹具主体上分别设置有楔块和第一粘结块，楔块之间设置有移动夹板，移动夹板的下部连接有导向杆，导向杆内设置有调整移动夹板在导向杆上来回移动的调整螺钉，移动夹板上联结有球头杆，第一粘结块与自由曲面棱镜的一端粘接，自由曲面棱镜的另一端粘接有第二粘接块，第一粘接块的另一端联结有球头杆，第二粘接块还连接有编码器连接板，编码器连接板的底部联结至夹具主体。

可选择地，所述夹具主体上还设置有固定移动夹板的锁紧螺钉和调整片。

可选择地，所述球头杆通过固定螺钉与移动夹板联结。

可选择地，所述第一粘接块与球头杆通过球面进行自定心联结。

可选择地，所述夹具座通过液压的方式固定的主轴上。

可选择地，所述楔块和第二粘接块均通过螺钉固定在夹具主体上。

可选择地，所述编码器转接板通过螺钉与夹具主体联结。

可选择地，所述第二粘接块的粘接处设置有凸台。

可选择地，所述凸台可镶嵌在自由曲面棱镜毛坯件内。

本发明的优点：

1，提高磨削环节的重复定位精度；

2，提高抛光环节的重复定位精度；

3，提高检测环节的重复定位精度。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的整体结构的剖视结构示意图；

图3是本发明的整体结构的俯视结构示意图。

具体实施例

为了使本发明更容易被清楚理解，以下结合附图以及实施例对本发明的技术方案作以详细说明。

实施例1

如图1-3所示，一种自由曲面棱镜精密加工夹具，包括夹具本体，夹具本体包括固定在机床主轴上的夹具座1，夹具座1通过螺钉联结有夹具主体2，夹具主体2上分别设置有楔块11和第一粘结块5，楔块11之间设置有移动夹板8，移动夹板8的下部连接有导向杆3，导向杆3内设置有调整移动夹板8在导向杆3上来回移动的调整螺钉9，移动夹板8上联结有球头杆6，第一粘结块5与自由曲面棱镜的一端粘接，自由曲面棱镜的另一端粘接有第二粘接块10，第一粘接块5的另一端联结有球头杆6，第二粘接块10还连接有编码器连接板4，编码器连接板4的底部联结至夹具主体2。

实施例2

如图1-3所示，一种自由曲面棱镜精密加工夹具，包括夹具本体，夹具本体包括通过液压的方式固定在机床主轴上的夹具座1，夹具座1通过螺钉联结有夹具主体2，夹具主体2上分别设置有楔块11和第一粘结块5，楔块11之间设置有移动夹板8，移动夹板8的下部连接有导向杆3，导向杆3内设置有调整移动夹板8在导向杆3上来回移动的调整螺钉9，移动夹板8上联结有球头杆6，第一粘接块5与球头杆6通过球面进行自定心联结，可保证每次旋转更换加工面时保证棱镜相对夹具旋转轴线始终保持与机床主轴垂直，第一粘结块5与自由曲面棱镜的一端粘接，自由曲面棱镜的另一端粘接有第二粘接块10，第二粘接块10的粘接处设置有凸台，凸台可镶嵌在自由曲面棱镜毛坯件内，保证磨削和抛光过程中棱镜不至于脱落，两个粘接块的粘接处尺寸根据自由曲面棱镜的大小进行设计，保证实现最大粘接面积，第二粘接块10采用专用的光学用胶环氧胶与自由曲面棱镜粘接，第一粘接块5利用火漆与自由曲面棱镜粘接，第一粘接块5的另一端联结有球头杆6，球头杆6通过固定螺钉7与移动夹板8联结，第二粘接块10还连接有通过螺钉与夹具主体2联结的编码器连接板4，编码器连接板4的底部联结至夹具主体2，夹具主体2上还设置有固定移动夹板8的锁紧螺钉12和调整片9，所述楔块11和第二粘接块10均通过螺钉固定在夹具主体2上，所述编码器转接板4在棱镜加工过程中处于拆卸状态，只有在需要旋转棱镜位置时才将编码器和编码器转接板4安装在夹具主体2上，采集编码器信号进行棱镜的角度位置旋转，当旋转到指定角度后，将编码器及编码器转接板4拆卸下来，固定移动夹板8、调整螺钉9、锁紧螺钉12及螺钉，保证棱镜此时处于不可旋转状态，当加工完棱镜的一个面，将编码器转接板4通过螺钉与夹具主体2联结，并将编码器和编码器转接板4及第一粘接块5联结固定好，采集编码器信号将棱镜位置旋转至另外一个待加工面，然后卸掉编码器及编码器转接板4，开始棱镜下一个面的加工。