薄片零件垂直端面的加工上盘方法及装置与流程

1.本发明涉及精密加工技术领域，尤其涉及一种薄片零件垂直端面的加工上盘方法及装置。


背景技术：

2.在光学零件的研制过程中，经常涉及薄片零件所需垂直端面的磨抛，因薄片零件安装上盘过程容易变形，从而导致加工后零件恢复自由状态后加工面发生形变不满足加工要求，因此对加工前零件安装上盘环节要求严格。目前一般采用的安装方式为将多个待加工的薄片零件采用熔化的封蜡粘接在一起，或将单个薄片零件采用两面加保护片增加厚度方向的尺寸和强度，从而增加零件的安装强度并减少单个零件加工中的变形，加压方式多为采用手指或其他工具局部加压，同时封蜡的流动性差，温度在不加热情况下很快下降凝固，以上均会导致封蜡层的厚度不均匀，直接导致各薄片零件的平行度不好，从而反映到对应的垂直端面垂直度不一致。同时，由于粘接形成的新表面平面精度差，导致粘接组整体安装到加工平台时，没有平面基准，从而导致加工面垂直精度无保障。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种薄片零件垂直端面的加工上盘方法及装置，能够解决现有技术中薄片零件垂直端面加工精度低的技术问题。
4.根据本发明的一方面，提供了一种薄片零件垂直端面的加工上盘方法，薄片零件垂直端面的加工上盘方法包括：将加热平台加热至设定温度，将封蜡均匀涂抹于加热平台的第一工作区域，加热平台的第二工作区域不涂抹封蜡；第一设定时间后，将多个薄片零件依次平放于封蜡上，将标准平板、第一保护片和第二保护片放置于第二工作区域；第二设定时间后，将标准平板置于平口钳上部，将第一保护片置于平口钳的一侧钳口，将多个薄片零件置于标准平板上且一侧与第一保护片相贴合，将第二保护片置于平口钳的另一侧钳口，将平口钳的两个钳口相互夹紧；待平口钳整体冷却至室温后，松开平口钳的钳口，多个薄片零件整体构成薄片零件单元，将标准平板、第一保护片、第二保护片和薄片零件单元从平口钳中取下，完成第一薄片零件组的制作；将第一薄片零件组的标准平板放置在加工盘上，对第一薄片零件单元的第一端面进行磨削加工，磨削加工完成后，对第一薄片零件单元的第一端面进行抛光加工；将标准平板、第一保护片和第二保护片与薄片零件单元相分离，将第一薄片零件的第一端面放置在加工盘上，对第一薄片零件的第二端面进行磨削加工，磨削加工完成后，对第一薄片零件的第二端面进行抛光加工完成第一薄片零件单元的上盘加工。
5.进一步地，在完成第一薄片零件组的制作之后，薄片零件垂直端面的加工上盘方法还包括：重复上述过程，依次完成第二薄片零件组、第三薄片零件组、...、第n薄片零件组的制作，其中，第二薄片零件组、第三薄片零件组、...、第n薄片零件组与第一薄片零件组的制作方法相同；将第一薄片零件组、第二薄片零件组、第三薄片零件组、...、第n薄片零件组
间隔固定于加工盘上，依次对第一薄片零件组、第二薄片零件组、第三薄片零件组、...、第n薄片零件组进行端面磨削加工和抛光加工，完成多个薄片零件组的上盘加工，任一薄片零件组的端面磨削加工和抛光加工与第一薄片零件组的端面磨削加工和抛光加工方法相同。
6.进一步地，设定温度为封蜡融化点温度+20℃至封蜡融化点温度+70℃的温度范围。
7.进一步地，判断封蜡的加热状态，当封蜡的状态处于透明状态时，认为达到第一设定时间。
8.进一步地，第二设定时间为3min至5min。
9.进一步地，标准平板、第一保护片和第二保护片均为玻璃平板。
10.进一步地，在将加热平台加热至设定温度之前，加工上盘方法还包括：对加热平台进行表面擦拭至干净无灰尘状态。
11.根据本发明的又一方面，提供了一种薄片零件垂直端面的加工上盘装置，薄片零件垂直端面的加工上盘装置使用如上所述的薄片零件垂直端面的加工上盘方法进行薄片零件垂直端面上盘加工。
12.进一步地，薄片零件垂直端面的加工上盘装置包括平口钳、标准平板、第一保护片和第二保护片，标准平板与多个薄片零件的下部相贴合，第一保护片与多个薄片零件的一侧相贴合，第二保护片与多个薄片零件的另一侧相贴合。
13.应用本发明的技术方案，提供了一种薄片零件垂直端面的加工上盘方法，该加工上盘方法利用平口钳的大钳口平面和两个钳口面之间的平行对多个薄片零件施加压力，保障压力均匀；利用钳口平面和底面间高精度垂直度作为薄片零件加工面垂直度的保障；采用标准平板作为薄片组的安装载体，用标准平面替代薄片组粘接过程形成的表面作为安装表面，提升薄片组的安装精度，从而提高垂直度的精度；在进行端面加工时，首先将第一薄片零件组的标准平板10放置在加工盘上，对第一薄片零件单元50的第一端面进行磨削及抛光加工，在对第一端面加工完成之后，以第一端面为基准，对第一薄片零件单元50的第二端面进行磨削及抛光加工，此种方式能够利用标准平板与钳口平面之间的高精度垂直度作为薄片零件加工面垂直度的保障，在完成第一端面的加工之后，第一端面与薄片零件单元之间的垂直精度高，此时以第一端面为基准加工第二端面，能够有效保证薄片零件单元整体的垂直加工精度。因此，本发明所提供的薄片零件垂直端面的加工上盘方法与现有技术相比，能够有效减少零件在上盘中的变形导致加工面面形等指标下降，提高薄片零件垂直端面加工精度。
附图说明
14.所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1示出了根据本发明的具体实施例提供的薄片零件垂直端面的加工上盘装置的结构示意图；
16.图2示出了根据本发明的具体实施例提供的多个薄片零件单元设置在加工盘上的
俯视图。
17.其中，上述附图包括以下附图标记：
18.10、标准平板；20、第一保护片；30、第二保护片；40、平口钳；50、薄片零件单元。
具体实施方式
19.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
21.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
22.如图1和图2所示，根据本发明的具体实施例提供了一种薄片零件垂直端面的加工上盘方法，该薄片零件垂直端面的加工上盘方法包括：将加热平台加热至设定温度，将封蜡均匀涂抹于加热平台的第一工作区域，加热平台的第二工作区域不涂抹封蜡；第一设定时间后，将多个薄片零件依次平放于封蜡上，将标准平板10、第一保护片20和第二保护片30放置于第二工作区域；第二设定时间后，将标准平板10置于平口钳40上部，将第一保护片20置于平口钳40的一侧钳口，将多个薄片零件置于标准平板10上且一侧与第一保护片20相贴合，将第二保护片30置于平口钳40的另一侧钳口，将平口钳40的两个钳口相互夹紧；待平口钳40整体冷却至室温后，松开平口钳40的钳口，多个薄片零件整体构成薄片零件单元50，将标准平板10、第一保护片20、第二保护片30和薄片零件单元50从平口钳40中取下，完成第一薄片零件组的制作；将第一薄片零件组的标准平板10放置在加工盘上，对第一薄片零件单元50的第一端面进行磨削加工，磨削加工完成后，对第一薄片零件单元50的第一端面进行抛光加工；将标准平板10、第一保护片20和第二保护片30与薄片零件单元50相分离，将第一薄片零件的第一端面放置在加工盘上，对第一薄片零件的第二端面进行磨削加工，磨削加工完成后，对第一薄片零件的第二端面进行抛光加工完成第一薄片零件单元50的上盘加工。
23.应用此种配置方式，提供了一种薄片零件垂直端面的加工上盘方法，该加工上盘
方法利用平口钳的大钳口平面和两个钳口面之间的平行对多个薄片零件施加压力，保障压力均匀；利用钳口平面和底面间高精度垂直度作为薄片零件加工面垂直度的保障；采用标准平板作为薄片组的安装载体，用标准平面替代薄片组粘接过程形成的表面作为安装表面，提升薄片组的安装精度，从而提高垂直度的精度；在进行端面加工时，首先将第一薄片零件组的标准平板10放置在加工盘上，对第一薄片零件单元50的第一端面进行磨削及抛光加工，在对第一端面加工完成之后，以第一端面为基准，对第一薄片零件单元50的第二端面进行磨削及抛光加工，此种方式能够利用标准平板与钳口平面之间的高精度垂直度作为薄片零件加工面垂直度的保障，在完成第一端面的加工之后，第一端面与薄片零件单元之间的垂直精度高，此时以第一端面为基准加工第二端面，能够有效保证薄片零件单元整体的垂直加工精度。因此，本发明所提供的薄片零件垂直端面的加工上盘方法与现有技术相比，能够有效减少零件在上盘中的变形导致加工面面形等指标下降。
24.进一步地，在本发明中，为了提高薄片零件组的加工效率，在完成第一薄片零件组的制作之后，可将薄片零件垂直端面的加工上盘方法配置为还包括：重复上述过程，依次完成第二薄片零件组、第三薄片零件组、...、第n薄片零件组的制作，其中，第二薄片零件组、第三薄片零件组、...、第n薄片零件组与第一薄片零件组的制作方法相同；将第一薄片零件组、第二薄片零件组、第三薄片零件组、...、第n薄片零件组间隔固定于加工盘上，依次对第一薄片零件组、第二薄片零件组、第三薄片零件组、...、第n薄片零件组进行端面磨削加工和抛光加工，完成多个薄片零件组的上盘加工，任一薄片零件组的端面磨削加工和抛光加工与第一薄片零件组的端面磨削加工和抛光加工方法相同。
25.具体地，在本发明中，为了完成薄片零件垂直端面的加工上盘，首先需要将加热平台加热至设定温度，将封蜡均匀涂抹于所述加热平台的第一工作区域，所述加热平台的第二工作区域不涂抹封蜡。作为本发明的一个具体实施例，为了提高加工质量，在将加热平台加热至设定温度之前，加工上盘方法还包括：对加热平台进行表面擦拭至干净无灰尘状态。
26.作为本发明的一个具体实施例，薄片零件的厚度为0.5mm至2mm，设定温度为封蜡融化点温度+20℃至封蜡融化点温度+70℃的温度范围。在本实施例中，将加热平台表面擦拭干净至无灰尘等颗粒物杂质，打开加热开关，加热至120℃。将封蜡均匀涂抹于加热平台工作台面，预留部分位置不涂封蜡(面积能放下标准平板和保护片即可)。
27.进一步地，在完成封蜡的涂抹之后，在第一设定时间后，即可将多个薄片零件依次平放于所述封蜡上，将标准平板10、第一保护片20和第二保护片30放置于第二工作区域。
28.作为本发明的一个具体实施例，判断封蜡的加热状态，当封蜡的状态处于透明状态时，认为达到第一设定时间。待封蜡加热至透明状态，用镊子小心将各薄片零件平放于封蜡上，同时将标准平板及保护片也放在加热平台上无封蜡位置预热。
29.进一步地，在将标准平板10、第一保护片20和第二保护片30放置于第二工作区域之后，第二设定时间后，即可将标准平板10置于平口钳40上部，将第一保护片20置于平口钳40的一侧钳口，将多个薄片零件置于标准平板10上且一侧与第一保护片20相贴合，将第二保护片30置于平口钳40的另一侧钳口，将平口钳40的两个钳口相互夹紧。
30.作为本发明的一个具体实施例，第二设定时间为3min至5min。待零件温度均匀稳定后(与零件大小、材质、薄厚有关，一般需3～5分钟)，用镊子依次如图1所示将标准平板、第一保护片、待加工薄片零件、第二保护片分别置于平口钳上，并夹紧钳口。在本实施例中，
标准平板10、第一保护片20和第二保护片30均为玻璃平板，标准平板沿厚度方向上下表面均平行设置，第一保护片和第二保护片沿厚度方向上下表面均平行设置。
31.进一步地，在将平口钳40的两个钳口相互夹紧之后，待平口钳40整体冷却至室温后，即可松开平口钳40的钳口，多个薄片零件整体构成薄片零件单元50，将标准平板10、第一保护片20、第二保护片30和薄片零件单元50从平口钳40中取下，完成第一薄片零件组的制作。
32.接着，在完成第一薄片零件组的制作之后，可将薄片零件垂直端面的加工上盘方法配置为还包括：重复上述过程，依次完成第二薄片零件组、第三薄片零件组、...、第n薄片零件组的制作，其中，第二薄片零件组、第三薄片零件组、...、第n薄片零件组与第一薄片零件组的制作方法相同。
33.进一步地，在完成多个薄片零件组的制作之后，即可对多个薄片零件组进行端面磨削加工和抛光加工，完成多个薄片零件组的上盘加工。具体地，将第一薄片零件组、第二薄片零件组、第三薄片零件组、...、第n薄片零件组间隔固定于加工盘上，依次对第一薄片零件组、第二薄片零件组、第三薄片零件组、...、第n薄片零件组进行端面磨削加工和抛光加工，完成多个薄片零件组的上盘加工，任一薄片零件组的端面磨削加工和抛光加工与第一薄片零件组的端面磨削加工和抛光加工方法相同。
34.具体地，针对第一薄片零件组，将第一薄片零件组的标准平板10放置在加工盘上，对第一薄片零件单元50的第一端面进行磨削加工，磨削加工完成后，对第一薄片零件单元50的第一端面进行抛光加工；将标准平板10、第一保护片20和第二保护片30与薄片零件单元50相分离，将第一薄片零件的第一端面放置在加工盘上，对第一薄片零件的第二端面进行磨削加工，磨削加工完成后，对第一薄片零件的第二端面进行抛光加工完成第一薄片零件单元50的上盘加工。
35.作为本发明的一个具体实施例，将上述零件组用胶水或其他方式固定于加工盘上，按正常加工工序完成所有零件端面的磨、抛加工，至面形和其他尺寸满足指标要求。
36.根据本发明的另一方面，提供了一种薄片零件垂直端面的加工上盘装置，该薄片零件垂直端面的加工上盘装置使用如上所述的薄片零件垂直端面的加工上盘方法进行薄片零件垂直端面上盘加工。
37.应用此种配置方式，提供了一种薄片零件垂直端面的加工上盘装置，该加工上盘装置利用平口钳的大钳口平面和两个钳口面之间的平行对多个薄片零件施加压力，保障压力均匀；利用钳口平面和底面间高精度垂直度作为薄片零件加工面垂直度的保障；采用标准平板作为薄片组的安装载体，用标准平面替代薄片组粘接过程形成的表面作为安装表面，提升薄片组的安装精度，从而提高垂直度的精度；在进行端面加工时，首先将第一薄片零件组的标准平板10放置在加工盘上，对第一薄片零件单元50的第一端面进行磨削及抛光加工，在对第一端面加工完成之后，以第一端面为基准，对第一薄片零件单元50的第二端面进行磨削及抛光加工，此种方式能够利用标准平板与钳口平面之间的高精度垂直度作为薄片零件加工面垂直度的保障，在完成第一端面的加工之后，第一端面与薄片零件单元之间的垂直精度高，此时以第一端面为基准加工第二端面，能够有效保证薄片零件单元整体的垂直加工精度。因此，本发明所提供的薄片零件垂直端面的加工上盘装置与现有技术相比，能够有效减少零件在上盘中的变形导致加工面面形等指标下降。
38.进一步地，在本发明中，为了实现薄片零件垂直端面的上盘加工，可将薄片零件垂直端面的加工上盘装置配置为包括平口钳40、标准平板10、第一保护片20和第二保护片30，标准平板10与多个薄片零件的下部相贴合，第一保护片20与多个薄片零件的一侧相贴合，第二保护片30与多个薄片零件的另一侧相贴合。
39.为了对本发明有进一步地了解，下面结合图1和图2对本发明所提供的薄片零件垂直端面的加工上盘方法进行详细说明。
40.如图1和图2所示，根据本发明的具体实施例提供了一种薄片零件垂直端面的加工上盘方法，在该实施例中，采用qgg50型平口钳作为预紧工装，利用自制玻璃平板作为标准平板、第一保护片和第二保护片，对1mm厚的玻璃片大小为30mm*8mm的玻璃片进行端面抛光的实例。
41.第一步，将加热平台表面擦拭干净至无灰尘等颗粒物杂质，打开加热开关，加热至120℃；
42.第二步，将封蜡均匀涂抹于加热平台工作台面，在平台右上角预留50mm*60mm面积不涂封蜡(面积能放下标准平板、第一保护片和第二保护片即可)；
43.第三步，待封蜡加热至透明状态，用镊子小心将各薄片零件平放于封蜡上，同时将标准平板(30mm*10mm，厚度5mm，且厚度方向上下表面平行)及保护片(30mm*14mm和30mm*7mm各一件，厚度均为3mm)也放在加热平台上无封蜡位置预热；
44.第四步，待零件温度均匀稳定后(约3分钟)，用镊子依次如图1所示将标准平板10、第一保护片20、待加工薄片零件、第二保护片30如图所示分别置于平口钳40上，并夹紧钳口；
45.第五步，待平口钳整体自然冷却至室温后，松开钳口，将带标准平板10、第一保护片20和第二保护片30的零件组整体取下；
46.第六步，与上述一至五步操作相同，制作六组薄片零件组；
47.第七步，将上述薄片零件组的标准平板10用胶水安装在加工盘上，如图2所示，按正常加工工序完成各个薄片零件单元的第一端面的磨、抛加工，至面形和其他尺寸满足指标要求。然后，以各个薄片零件单元的第一端面为基准，将各个薄片零件单元的第一端面与加工盘相贴合，完成各个薄片零件单元的第二端面的磨、抛加工，至面形和其他尺寸满足指标要求。
48.对于薄玻璃片的垂直端面的上盘加工完成。
49.综上所述，本发明提供了一种薄片零件垂直端面的加工上盘方法，该加工上盘方法利用平口钳的大钳口平面和两个钳口面之间的平行对多个薄片零件施加压力，保障压力均匀；利用钳口平面和底面间高精度垂直度作为薄片零件加工面垂直度的保障；采用标准平板作为薄片组的安装载体，用标准平面替代薄片组粘接过程形成的表面作为安装表面，提升薄片组的安装精度，从而提高垂直度的精度；在进行端面加工时，首先将第一薄片零件组的标准平板放置在加工盘上，对第一薄片零件单元的第一端面进行磨削及抛光加工，在对第一端面加工完成之后，以第一端面为基准，对第一薄片零件单元的第二端面进行磨削及抛光加工，此种方式能够利用标准平板与钳口平面之间的高精度垂直度作为薄片零件加工面垂直度的保障，在完成第一端面的加工之后，第一端面与薄片零件单元之间的垂直精度高，此时以第一端面为基准加工第二端面，能够有效保证薄片零件单元整体的垂直加工
精度。因此，本发明所提供的薄片零件垂直端面的加工上盘方法与现有技术相比，能够有效减少零件在上盘中的变形导致加工面面形等指标下降。
50.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
51.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
52.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。