低应力夹具和装夹方法与流程

文档序号:36232822发布日期:2023-12-01 07:18阅读:144来源:国知局

本公开涉及光学加工,具体涉及低应力夹具和装夹方法。


背景技术:

1、古典法光学加工技术是当前高精度平面光学零件的主要制造方法之一。目前,该方法主要采用点胶上盘工艺实现零件装夹,点胶上盘一般需要手工操作,需要胶点的分布、尺寸和形状保持均匀一致,对操作技能有一定要求,点胶过程在古典法磨抛中占有较多的操作时间,胶点尺寸和位置会影响零件的装夹应力;传统工艺上多采用沥青进行点胶,当沥青凝固后,大径厚比平面光学窗口会凹凸不平,导致磨抛过程容易产生变形,特别是外轮廓为非回转对称形状的异形光学窗口,镜盘在加工过程中会产生不规则转动,使得表面去除速率具有不确定性,影响面形精度。

2、因此,改善平面光学零件的上盘方法能够有效提高面形精度稳定性和生产效率。为此,本发明提出了一种低应力夹具和装夹方法。


技术实现思路

1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,期望提供一种低应力夹具和装夹方法。

2、第一方面,本申请提供了一种低应力夹具,包括:

3、吸盘,所述吸盘内部设有腔体,所述吸盘端部具有吸附面,所述吸附面上设有若干与所述腔体连通,且用于吸附待打磨零件的吸附部;

4、滑环机构,所述滑环机构包括滑环本体和滑环轴套,所述滑环本体可沿第一轴线转动的安装在滑环轴套内,所述第一轴线垂直于所述吸附面,所述滑环轴套内壁与所述滑环本体外壁之间形成有环形通道;所述滑环本体固定安装在所述吸盘上,所述滑环本体内部设有连通于所述环形通道和所述腔体的连通通道;

5、真空管,所述真空管一端固定安装在所述滑环轴套上,且与所述环形通道连通;所述真空管另一端用于抽取所述腔体内空气以使所述待打磨零件吸附至所述吸附面上。

6、根据本申请实施例提供的技术方案,还包括摆臂结构,所述摆臂结构能够带动所述吸盘平移,所述摆臂结构包括摆臂,所述摆臂轴线平行于所述吸附面,且垂直于所述第一轴线;

7、所述摆臂结构还包括两个滑动设置在所述摆臂上的铁笔支架,其中一个所述铁笔支架上设置有沿所述第一轴线的铁笔,所述铁笔底部设置有连接头,所述滑环本体顶部开设有凹槽,所述连接头延伸至所述凹槽内且和所述凹槽转动连接;

8、另一个所述铁笔支架底部固定设置有平行于所述第一轴线的拨叉,所述拨叉底部设置有用于对所述真空管限位的限位部。

9、根据本申请实施例提供的技术方案,所述摆臂顶部固定设置有平行于其轴线延伸的滑条,所述铁笔支架包括排列设置的第一支架和第二支架,所述第一支架和所述第二支架相靠近的侧壁上分别开设有第一开口和第二开口,所述第一开口和所述第二开口相对设置,且形成通过空间,用于供所述摆臂和所述滑条贯穿。

10、根据本申请实施例提供的技术方案,所述滑环本体具有同轴固定连接且一体成型的转轴和法兰,且所述法兰设置在所述转轴底部,所述法兰和所述吸盘通过安装件固定连接,所述滑环轴套同轴转动设置在所述转轴外壁,且所述环形通道位于所述转轴和所述滑环轴套之间;

11、所述环形通道内同轴设置有两个轴承,所述环形通道内部顶端和底端均设置有密封件,上端所述密封件顶部设置有挡圈,下端所述密封件底部同样设置有所述挡圈,所述密封件用于对所述环形通道进行密封,所述挡圈用于对所述轴承进行限位。

12、根据本申请实施例提供的技术方案,所述吸盘顶部中心处开设有第三通道,所述吸盘内部对应若干所述吸附部设置有若干第四通道,若干所述第四通道一端分别和若干所述吸附部连通,另一端共同和所述第三通道连通,所述第三通道和所述第四通道形成所述腔体。

13、根据本申请实施例提供的技术方案,所述转轴上沿其径向贯穿开设有第一通道,所述法兰底端面中心处沿其轴线向所述转轴方向开设有第二通道,且所述第一通道和所述第二通道连通形成连通通道;

14、所述第一通道和所述环形通道相连通,所述第二通道远离所述第一通道的一端连通所述第三通道。

15、根据本申请实施例提供的技术方案,所述第一支架和所述第二支架相远离的侧壁上均开设有第一锁紧孔,所述第一锁紧孔和所述通过空间连通,且所述第一锁紧孔内设置有第一锁紧件,所述第一锁紧件抵接所述摆臂用于将所述铁笔支架固定在所述摆臂上。

16、根据本申请实施例提供的技术方案,其中一个所述第一支架上沿垂直于所述摆臂轴线方向贯穿开设有贯通孔,所述铁笔贯穿设置在所述贯通孔内,且该所述第一支架远离与其相对的所述第二支架的侧壁上开设有和所述贯通孔连通的第二锁紧孔,所述第二锁紧孔内设置有第二锁紧件,所述第二锁紧件抵接所述铁笔用于对所述铁笔限位;所述拨叉固定设置在另一个所述第一支架底部。

17、第二方面,本申请提供了一种装夹方法,其应用有所述的一种低应力夹具,所述装夹方法包括:

18、s01、将待打磨零件放置在抛光盘上;

19、s02、使用安装件将所述滑环机构安装在所述吸盘上;

20、s03、将吸盘放置在所述待打磨零件顶部;

21、s04、通过外部吸气件连接真空管使吸附部产生负压吸力以吸附所述待打磨零件;

22、s05、调整两个所述铁笔支架的位置,使所述铁笔的连接头进入所述凹槽,并使所述拨叉的限位部限制所述真空管。

23、综上所述,本技术方案具体公开了一种低应力夹具和装夹方法,该低应力夹具包括吸盘,吸盘底端面为吸附面,吸附面上设置若干吸附部,且吸盘内部设置和吸附部连通的腔体;滑环结构安装在吸盘上,其包括滑环本体和滑环轴套,滑环本体同轴转动设置在滑环轴套内部,且滑环轴套和滑环本体之间具有环形通道,滑环本体内部具有连通环形通道和腔体的连通通道,滑环轴套上设置有和环形通道连通的真空管,通过真空管吸取腔体内部的空气使吸附部处产生负压吸力,从而吸附待打磨零件;

24、摆臂结构通过连接滑环本体的连接头能够带动吸盘真平移,从而能够带动吸附部处吸附的零件平移,进而对零件进行打磨,摆臂结构具有对真空管限位的限位部;

25、装夹方法应用有该低应力夹具夹具,使用步骤为:首先将待打磨零件放置在抛光盘上,使零件被加工面面向抛光盘,然后将吸盘和滑环机构连接,再将吸盘的吸附部接触零件上端面的装夹面,通过外部吸气件使吸附部产生吸力,最后使摆臂结构压紧滑环本体,限位部限制真空管;通过抛光盘的转动使待打磨零件转动,通过摆臂结构的平移使待打磨零件在抛光盘上平移,真空管和待打磨零件的相对转动,使得在打磨时吸附部持续负压对待打磨零件牢牢吸附,同时不影响打磨工作;

26、本申请的夹具通过真空吸附方式对待打磨零件进行吸附,能够适应大径厚比异形光学窗口的装夹,代替传统点胶方式,不会使待打磨零件表面出现凹凸不平的情况,且装夹快速方便,提高了加工效率,在打磨时待打磨零件与抛光盘接触均匀,降低了接触应力,保证了打磨精度。



技术特征:

1.一种低应力夹具,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种低应力夹具,其特征在于,还包括摆臂结构,所述摆臂结构能够带动所述吸盘(1)平移,所述摆臂结构包括摆臂(20),所述摆臂(20)轴线平行于所述吸附面,且垂直于所述第一轴线;

3.根据权利要求2所述的一种低应力夹具,其特征在于,所述摆臂(20)顶部固定设置有平行于其轴线延伸的滑条(21),所述铁笔支架包括排列设置的第一支架(22)和第二支架,所述第一支架(22)和所述第二支架相靠近的侧壁上分别开设有第一开口和第二开口,所述第一开口和所述第二开口相对设置,且形成通过空间,用于供所述摆臂(20)和所述滑条(21)贯穿。

4.根据权利要求1所述的一种低应力夹具,其特征在于,所述滑环本体(5)具有同轴固定连接且一体成型的转轴和法兰(6),且所述法兰(6)设置在所述转轴底部,所述法兰(6)和所述吸盘(1)通过安装件固定连接,所述滑环轴套(11)同轴转动设置在所述转轴外壁,且所述环形通道位于所述转轴和所述滑环轴套(11)之间;

5.根据权利要求4所述的一种低应力夹具,其特征在于,所述吸盘(1)顶部中心处开设有第三通道,所述吸盘(1)内部对应若干所述吸附部设置有若干第四通道,若干所述第四通道一端分别和若干所述吸附部连通,另一端共同和所述第三通道连通,所述第三通道和所述第四通道形成所述腔体。

6.根据权利要求5所述的一种低应力夹具,其特征在于,所述转轴上沿其径向贯穿开设有第一通道(8),所述法兰(6)底端面中心处沿其轴线向所述转轴方向开设有第二通道(9),且所述第一通道(8)和所述第二通道(9)连通形成连通通道;

7.根据权利要求3所述的一种低应力夹具,其特征在于,所述第一支架(22)和所述第二支架相远离的侧壁上均开设有第一锁紧孔,所述第一锁紧孔和所述通过空间连通,且所述第一锁紧孔内设置有第一锁紧件(23),所述第一锁紧件(23)抵接所述摆臂(20)用于将所述铁笔支架固定在所述摆臂(20)上。

8.根据权利要求5所述的一种低应力夹具,其特征在于,其中一个所述第一支架(22)上沿垂直于所述摆臂(20)轴线方向贯穿开设有贯通孔,所述铁笔(24)贯穿设置在所述贯通孔内,且该所述第一支架(22)远离与其相对的所述第二支架的侧壁上开设有和所述贯通孔连通的第二锁紧孔,所述第二锁紧孔内设置有第二锁紧件(25),所述第二锁紧件(25)抵接所述铁笔(24)用于对所述铁笔(24)限位;所述拨叉(26)固定设置在另一个所述第一支架(22)底部。

9.一种装夹方法,其应用有权利要求1-8任一项所述的一种低应力夹具,其特征在于,所述装夹方法包括:


技术总结
本申请公开了一种低应力夹具和装夹方法,低应力夹具包括吸盘、安装在吸盘上的滑环机构和能带动滑环机构在平移的摆臂结构,滑环机构包括同轴转动连接的滑环本体和滑环轴套,吸盘的吸附面设置若干吸附部,通过吸盘内部和吸附部连通的腔体、滑环本体内部连通腔体的连通通道、滑环本体和滑环轴套之间的环形通道以及滑环轴套上连通环形通道的真空管,吸取腔体内的空气使若干吸附部能够均匀的对待打磨零件进行吸附;装夹方法为:组装滑环机构和吸盘,吸附部接触抛光盘上的待打磨零件,打开外部吸气件吸附待打磨零件,再使摆臂结构抵接滑环本体;通过真空吸附能保证待打磨零件装夹后表面平整,提高了打磨质量,装夹快速方便,提高了加工效率。

技术研发人员:张昊,张洪顺,王朋
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:
技术公布日:2024/1/16
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