一种L型ZnSe转向棱镜的加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光学元件精密加工制造领域，特别是涉及一种L型ZnSe转向棱镜的加工方法。
【背景技术】
[0002]众所周知，不同于其他回转类光学零件，棱镜由两个以上光学平面组成，各平面又具有一定角度要求，从而使其加工难度增加。目前，高精度的光学多面体类零件从成型到抛光各工序均是由经验丰富的技师利用专用夹具、靠块通过研磨抛光设备辅以手工修研的方法加工的。在加工过程中多种工艺参数存在很大的不确定性，导致加工周期长、效率低、劳动强度大。
[0003]金刚石飞刀车削加工作为一种高效的超精密光学加工技术，金刚石刀具随主轴高速旋转并作X向进给运动，这样刀尖的轨迹便形成一个平面，同时工件安装在工作转台上，实际加工时，将工作转台设置到工件要求的角度，依次完成全部工作面的车削。转向棱镜作为一种多面体结构光学零件，非常适合于金刚石飞刀加工技术。在车削过程中，为了保证棱镜加工精度应尽量避免二次定位装夹，需要在一次定位基础上完成加工。
[0004]L型转向棱镜工作表面众多，棱镜七个面中多个面是工作面，而且各个表面的姿态相互制约，任一尺寸或角度超差将影响其它所有表面加工精度。所以，针对L型ZnSe转向棱镜，设计一套完整、高效的加工方法尤为重要。
【发明内容】
[0005](一 )要解决的技术问题
[0006]本发明要解决的技术问题是:简化L型ZnSe转向棱镜的加工工艺过程，提高加工精度。
[0007]( 二)技术方案
[0008]为了解决上述技术问题，本发明提供一种L型ZnSe转向棱镜的加工方法，包括如下步骤:
[0009]步骤一:根据ZnSe转向棱镜完工尺寸，计算毛坯初始结构，并使用砂线切割机床将板料切割出初始结构；
[0010]步骤二:研磨毛坯上下端面，减薄厚度；
[0011]步骤三:转向棱镜毛还和夹具定位并固定于车床的精密转台上，组建金刚石飞刀车削转向棱镜加工系统；
[0012]步骤四:设计车削加工路径，采用粗车棱镜各表面；
[0013]步骤五:精密车削棱镜各表面。
[0014]优选地:在所述步骤二中，对步骤一加工得到的ZnSe转向棱镜毛坯研磨上下端面，采用金属平面精磨盘进行研磨磨料采用280#金刚砂，去除ZnSe转向棱镜毛还的厚度余量，使ZnSe转向棱镜厚度达到完工尺寸。
[0015]优选地:在所述步骤三中，对步骤二加工得到的ZnSe转向棱镜毛坯和夹具定位并固定于车床的精密转台上，定位固定方法如下:(I)安装夹具于精密转台上，使用电感仪找正夹具位置；(2)安装转向棱镜毛坯及保护垫片，使用电感仪标定表面加工余量和工件旋转中心与转台旋转中心的位置关系；(3)夹紧转向棱镜，并在夹具与工件接触边缘涂覆环氧胶固定。
[0016]优选地:在所述步骤四中，对步骤三加工得到的ZnSe转向棱镜毛坯使用金刚石刀具粗车各表面，首面加工完成后，旋转工作转台到要求的角度，加工第二面，然后依次类推，顺序完成全部工作面的车削。
[0017]优选地:在所述步骤五中，对步骤四加工得到的ZnSe转向棱镜毛坯精密车削各表面，首面加工完成后，旋转工作转台到要求的角度，加工第二面，然后依次类推，顺序完成全部工作面的车削。
[0018]优选地:在所述步骤四中，金刚石刀具的刀尖旋转半径30mm，主轴转速1500r/min，车削吃刀深度0.0lmm,进给速度10mm/min ;在所述步骤五中，金刚石刀尖旋转半径30mm，主轴转速1800r/min，吃刀深度0.003mm，进给速度3mm/min。
[0019](三)有益效果
[0020]上述技术方案具有如下优点:采用可依靠机床行进机构精度代替工人的直觉来保证零件尺寸、角度精度，实现研磨抛光方法所不能加工的L型ZnSe转向棱镜，并可提高加工效率，降低废品率，是可行而高效的加工方法。
【附图说明】
[0021]图1是本发明的一种高精度ZnSe转向棱镜的加工流程图。
[0022]图2是本发明采用的加工方法主视图。
[0023]图3是本发明采用的加工方法俯视图。
[0024]图4是刀具运动轨迹示意图。
[0025]图5是转向棱镜三维示意图。
[0026]图中:1-飞刀盘；2_金刚石刀具；3-夹具；4_转向棱镜毛坯；D1_主轴旋转方向；D2-进给方向；A、B、C、D、E、F-工作面。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0028]在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、
“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0029]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0030]此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0031]参照图1至图5所示，本实施例L型ZnSe转向棱镜的加工方法，包括如下步骤:
[0032]步骤一:根据棱镜完工尺寸，计算毛坯初始结构，并使用砂线切割机床将板料切割出初始结构。
[0033]具体地，根据棱镜完工尺寸，计算毛坯初始结构，并使用砂线切割机床对CVD ZnSe材料切割下料，得到ZnSe棱镜毛坯，ZnSe棱镜毛坯每工作面留有0.lmm-0.6mm的余量，优选0.1mm的余量，以便于后续加工，节省加工工序。
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