一种光学次镜架加工定位装置的制作方法

本发明属于光学弱刚性零件加工定位技术领域，涉及一种光学次镜架加工定位装置，适用于光学次镜架车削、铣削加工过程中。

背景技术：

光学次镜架作为卡式镜头中安装次反射镜和镜头的结构部件，主要用于确定次反射镜和镜组之间的空间位置关系，其加工精度的稳定性和一致性是保证光学系统性能的关键。

目前，光学次镜架普遍采用车削、铣削等机械加工方法制造，由于零件结构刚度低，现有三爪卡盘和压板装夹方式无法满足次镜架加工定位要求，造成次镜架加工变形严重，加工精度无法保证的问题。如图1所示的次镜架，左侧内圆柱面直径为45mm，左侧外圆柱面直径为50mm，右侧内圆柱面直径为140mm，右侧外圆柱面直径为150mm，总长度为95mm。次镜架加工过程中，由于切削力对零件加工变形和加工精度的影响严重，因此如何设计一套满足次镜架定位要求、装夹方便、同时又能保证次镜架受力变形下零件尺寸和形位精度的加工定位装置是次镜架高精度加工环节中的一项技术难题。

技术实现要素：

(一)发明目的

本发明的目的是：针对光学次镜架车削、铣削加工过程中切削力大、结构变形严重，影响次镜架加工精度的问题，如何设计次镜架加工定位装置以减小零件加工变形、保证次镜架加工精度的技术难题，设计一种光学次镜架加工定位装置。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供光学次镜架加工定位装置，所述光学次镜架包括圆锥状筒体，筒体小端开口处设第一圆柱筒，筒体大端开口处设环形外沿和垂直于环形外沿的第二圆柱筒；所述光学次镜架包括圆锥状筒体，筒体小端开口处设第一圆柱筒，筒体大端开口处设环形外沿和垂直于环形外沿的第二圆柱筒包括：定位圆柱块3，设置在次镜架的第一圆柱筒内，两者间隙配合；定位基座6，为圆柱体状，一端与定位圆柱块3通过前锁紧螺栓1固定连接，另一端设置第一环形凸台，第一环形凸台上开设有用于安装到铣床工作台面上的安装孔，定位基座6中部设置第二环形凸台，第二环形凸台与次镜架的第二圆柱筒端面通过后锁紧螺栓5连接

(三)有益效果

上述技术方案所提供的光学次镜架加工定位装置，能够减小次镜架切削加工过程中受力变形，提高零件加工精度，为光学次镜架的切削、铣削加工奠定了基础。

附图说明

图1为光学次镜架示意图；

图2为光学次镜架加工定位装置示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，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。

本实施例所针对的光学次镜架包括圆锥状筒体，筒体小端开口处设第一圆柱筒，筒体大端开口处设环形外沿和垂直于环形外沿的第二圆柱筒。

如图2所示，本实施例光学次镜架加工定位装置包括：定位圆柱块3，设置在次镜架的第一圆柱筒内，两者间隙配合；定位基座6，为圆柱体状，一端与定位圆柱块3通过前锁紧螺栓1固定连接，另一端设置第一环形凸台，第一环形凸台上开设有用于安装到铣床工作台面上的安装孔，定位基座6中部设置第二环形凸台，第二环形凸台与次镜架的第二圆柱筒端面通过后锁紧螺栓5连接，实现次镜架轴向定位。

第二环形凸台上还设置有与其表面垂直且靠近次镜架第二圆柱筒内壁面的径向定位环。径向定位环与次镜架第二圆柱筒内壁面之间间隙配合。

定位基座6另一端中心开设有用于安装到车床主轴的通孔。

前锁紧螺栓1与定位圆柱块3之间设置调整垫片2。

前锁紧螺栓1和调整垫片2设置在定位基座6一端的中心。

后锁紧螺栓5为均布的8个。第一环形凸台上开设的安装孔为均布的8个。

其中，前锁紧螺栓的直径为5mm，长度为20mm；调整垫片2的外径为10mm，内径为6mm，厚度为2mm；定位圆柱块3的直径为45mm，长度为8mm；后锁紧螺栓的直径为3.5mm，长度为15mm；定位基座6的径向定位环直径为140mm，高度为12mm。

由于定位圆柱块3和定位基座6上环形凸台的支撑作用，可以减小待加工次镜架在加工过程中的变形。定位基座6的中心设置有通孔，是为了减小定位装置的重量。在使用过程中，通过改变调整垫片2厚度可实现对次镜架安装位置的调整，工序简单，操作方便。次镜架和定位基座6、定位圆柱块3为间隙配合，可以方便零件的安装和拆卸。后锁紧螺栓5设置成均布的8个，可以实现对零件的准确定位和安装锁紧，克服了次镜架在车削和铣削加工时切削变形对零件尺寸和形位精度的影响。同时，该定位装置还可应用到其他类型光学弱刚性结构件的生产加工中。

当对待加工的次镜架4进行加工时，首先在待加工的次镜架4的右侧面加工出8个螺纹孔，螺纹孔的位置与定位基座6上后锁紧螺栓5的位置相对应。将定位基座6通过右端的外圆柱面或通孔安装到车床或铣床上，用百分表测量定位基座6外圆柱面的径向跳动量，调整定位基座6的安装位置，保证定位基座6的轴线与车床主轴轴线重合。将次镜架4安装到定位基座6的环形台面上，通过前锁紧螺栓1、调整垫片2、定位圆柱块3、后锁紧螺栓5将次镜架4固定在定位基座6上，使用百分表测量次镜架4左侧外圆柱面的径向跳动量和左侧端面的平面跳动量，通过改变前锁紧螺栓1、后锁紧螺栓5的松紧和调整垫片2的厚度调整次镜架4在定位基座6上的位置，使百分表测量出的外圆和端面跳动量小于0.01，然后即可开始对次镜架4进行加工。加工完成后，松开前锁紧螺栓1、后锁紧螺栓5后取下次镜架4，把待加工的次镜架4安装到定位基座6上，重复上述过程，可以完成对次镜架4的加工。

本发明结构紧凑、定位准确、安装及拆卸方便，克服了光学次镜架加工时受力变形对零件精度的影响。同时，本发明还可应用到其他类型光学弱刚性结构件的生产加工中。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种光学次镜架加工定位装置，包括圆锥状筒体，筒体小端开口处设第一圆柱筒，筒体大端开口处设环形外沿和垂直于环形外沿的第二圆柱筒包括：定位圆柱块(3)，设置在次镜架的第一圆柱筒内，两者间隙配合；定位基座(6)，为圆柱体状，一端与定位圆柱块(3)通过前锁紧螺栓(1)固定连接，另一端设置第一环形凸台，第一环形凸台上开设有用于安装到铣床工作台面上的安装孔，定位基座(6)中部设置第二环形凸台，第二环形凸台与次镜架的第二圆柱筒端面通过后锁紧螺栓(5)连接。本发明能够减小次镜架切削加工过程中受力变形，提高零件加工精度，为光学次镜架的切削、铣削加工奠定了基础。

技术研发人员：兰州;杜维杰;李辉;杨晓曦
受保护的技术使用者：天津津航技术物理研究所
技术研发日：2018.12.04
技术公布日：2019.03.26