光学零件超精密加工中的过渡性连接结构的制作方法
【专利摘要】一种光学零件超精密加工中的过渡性连接结构，包括固定连接在待加工光学零件底面与夹具之间的过渡连接柱，该过渡连接柱的高度比所述的光学零件底面的其他部分高。本实用新型不受不规则光学零件底面的影响，并且可以在难以找到基准面的零件上，建立基准面。在制造夹具时，也使得夹具的结构可以更加简单。
【专利说明】光学零件超精密加工中的过渡性连接结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光学零件超精密加工【技术领域】，具体是一种光学零件超精密加工中的过渡性连接结构。
【背景技术】
[0002]在超精密制造加工中，光学零件与夹具之间的链接是起着十分关键的作用。通常的安装装夹方式是:吸气、粘胶、螺丝、压块与抱箍。它们的作用原理不同，适用的场合也不相同。但几乎都有一个要求，那就是对光学零件和夹具的接触面有要求。
[0003]一般来说，进行超紧密加工时候，光学零件与夹具间的安装接触面的表面质量(面型、粗糙度)直接会影响到光学零件的面形质量。当达到光学面形要求时，由于光学零件底面上的受力不均衡，会导致零件从夹具上拿下后所受的力不均衡，从而对零件产生不可预知性的变形使得零件在加工上无法完成。
[0004]因此，在装夹时要求光学零件与夹具必须贴合均匀，不能出现应力集中于某点的现象。通常必须对夹具的接触面和光学零件的接触面先一步进行超紧密的加工。
[0005]夹具的接触面的超精密加工一般比较好解决。因为夹具一般是自己的设计，所以设计时往往已经考虑好加工工艺方案。而光学零件的图纸通常来自于客户，很多光学零件的底面并不适合于进行超精密加工。这就产生了光学零件的光学面加工困难的问题。
[0006]以一光学零件的待加工光学面为例，其材料为6061铝，光学面大小为62X48mm，厚度4.5mm，面形控制在0.5 λ以内(I λ =0.6328 μ )。以光学零件底面为基准，用水溶蜡与夹具进行粘接。加工完成后，在夹具上时，该光学零件的面形符合要求，但一旦从夹具上取下后，应力释放，该光学零件的面形远远达不到要求。究其原因，就是由于该光学零件的底面上的加强筋的干涉，无法对于底面进行超精密的加工，导致整个面受到的作用力处处不同，零件厚度比较薄，而且接触面积大，最终导致应力产生的力矩大，而这力矩就是零件脱离夹具后产生变形的主要原因。且变形不可通过加工进行调整。
实用新型内容
[0007]要解决这样的变形，可以从两方面进行思考:1、减少接触面积，使力臂的长度减小，从而减少力矩的大小。2、让接触面变成可精密加工的面，以减少应力，从而减小力矩的大小。
[0008]本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种光学元件超精密加工中的过渡性连接结构，通过用过渡性连接结构在光学元件与夹具间连接来减少产生变形的力矩。
[0009]本实用新型的技术解决方案如下:
[0010]一种光学零件超精密加工中的过渡性连接结构，其特点在于，包括固定连接在待加工光学零件底面与夹具之间的过渡连接柱，该过渡连接柱的高度比所述的光学零件底面的其他部分高。[0011]所述的过渡连接柱与光学零件接触的一端面的形状与光学零件接触面相适配。
[0012]所述的过渡连接柱为圆柱形。
[0013]所述的过渡连接柱与待加工光学零件底面通过502等胶(或其他可用溶剂脱开、且有牢固度的胶)粘接。
[0014]所述的过渡连接柱与夹具通过水溶石蜡连接。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的技术是由于粘接在光学零件底面的过渡连接柱高于光学零件底面的其他部分，所以对过渡连接柱进行超精密的加工时，可以不受不规则光学零件底面的影响，并且可以在难以找到基准面的零件上，建立基准面。在制造夹具时，也使得夹具的结构可以更加简单，少受奇特形状零件的影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型光学零件超精密加工中的过渡性连接结构使用状态侧视图。
[0017]图2是本实用新型中过渡连接柱固定在待加工光学零件底面后的俯视图。
[0018]图3是本实用新型中过渡连接柱的结构示意图。(a)为粘接型过渡连接柱，(b)为螺纹型过渡连接柱。
[0019]图4是第一实施例过渡连接柱固定在圆形的代加工光学元件底面。
[0020]图5是第二实施例过渡连接柱固定在矩形的代加工光学元件底面。
【具体实施方式】
[0021]下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明，但不应以此限制本实用新型的保护范围。
[0022]请先参阅图1，图1是本实用新型光学零件超精密加工中的过渡性连接结构使用状态侧视图，如图所示，一种光学零件超精密加工中的过渡性连接结构，包括固定连接在待加工光学零件I底面2与夹具3之间的过渡连接柱4，该过渡连接柱4的高度比所述的光学零件底面2的其他部分高。
[0023]过渡连接柱通常为圆形小柱，如图3所示，两个端面为接触面。端面A与光学零件的底面接触，尽可能的拟合接触面，使过渡连接柱与光学零件的连接更牢固。端面B经精密加工后可与夹具准确连接。还可以在过渡连接柱的端面B上设置螺纹孔，用于过渡连接柱与夹具的固定连接。
[0024]所述的过渡连接柱与待加工光学零件底面通过502胶粘接。所述的过渡连接柱与夹具通过水溶石蜡连接。
[0025]脱胶的方式需要与连接柱另一端的脱胶方式有所区别。可用502等胶水。502胶水是用溶剂脱开，而连接柱另一端的石蜡可用室温脱开。
[0026]过渡连接柱的安装位置一般在避开光学零件底面加强筋的情况下均匀对称分布。对直径为D圆形的代加工光学元件来说，一般把过渡连接柱分布于2/3D的圆上，如图4所
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[0027]图5是第二实施例过渡连接柱固定在矩形的代加工光学元件底面，如图所示，对于矩形光学元件，过渡连接柱一般安置于边长的1/6处，对称分布。对称均匀的分布，可以使回转加工出来的光学面更有规律，即使不能一次加工到要求的面形，也能让调整变为可行，最终得到要求的光学面。
[0028]本实用新型的具体操作过程如下:
[0029]在待加工光学元件底面用502胶将过渡连接柱粘接上，由于每个过渡连接柱的面积比较小，产生的变形力矩也比较小，经过干涉仪检测面形，发现在粘接前与粘接后，面形变化不大。由于粘在光学元件底面的过渡连接柱高于光学元件底面的其他部分，所以对过渡连接柱进行超紧密的加工时，不会受不规则底面的影响。这样就有了一个底面十分平(面形0.5 λ以内)的元件了。然后对夹具进行超精密的加工，保证夹具的平面也在0.5 λ以内。最后把有过渡连接柱的光学元件安装于夹具上，可以选用不同的介质进行连接，推荐用水溶石蜡。这样的连接方式，应力比较小，而且平均分布于零件的接触面上。对待加工光学元件的光学面进行超精密加工，可得到质量非常高的光学面。
[0030]本实用新型适用于各种底面复杂、容易变形且比较小型的光学元件的超精密加工中，特别适合金属材质的光学镜面的加工。
【权利要求】
1.一种光学零件超精密加工中的过渡性连接结构，其特征在于，包括固定连接在待加工光学零件底面与夹具之间的过渡连接柱，该过渡连接柱的高度比所述的光学零件底面的其他部分高。
2.根据权利要求1所述的光学零件超精密加工中的过渡性连接结构，其特征在于，所述的过渡连接柱与光学零件接触的一端面的形状与光学零件接触面相适配。
3.根据权利要求1所述的光学零件超精密加工中的过渡性连接结构，其特征在于，所述的过渡连接柱为圆柱形。
4.根据权利要求1-3任一项所述的光学零件超精密加工中的过渡性连接结构，其特征在于，所述的过渡连接柱与待加工光学零件底面通过胶粘接。
5.根据权利要求1-3任一项所述的光学零件超精密加工中的过渡性连接结构，其特征在于，所述的过渡连接柱与夹具通过水溶石蜡连接。
【文档编号】B24B13/005GK203449120SQ201320574350
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2013年9月16日
【发明者】赵剑敏, 周豪, 吉玲玲, 姚庠, 顾亚平, 魏向荣 申请人:上海现代先进超精密制造中心有限公司