用于带孔光学元件加工的密封工装的制作方法

本发明涉及光学加工技术领域，特别是涉及一种用于带孔光学元件加工的密封工装。

背景技术：

当前的中大口径光学元件经常有带通孔的设计，这给加工设备对带孔光学元件的吸附固定带来很大困难。如果加工设备对带孔光学元件吸附不牢固，会造成加工过程中带孔光学元件与加工设备之间发生相对位移，最终导致光学元件的加工误差增大，而且一般金属材料的工装在长时间加工后，加工液会残留在工装表面，不仅难以清理，而且会对工装造成腐蚀，降低光学元件的加工精度。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有的光学加工设备对带孔光学元件难以进行吸附加工的问题，提供一种用于带孔光学元件加工的密封工装。

为解决上述问题，本发明采取如下的技术方案：

一种用于带孔光学元件加工的密封工装，包括密封工装本体、密封胶圈和带有密封圈的螺钉，

所述密封工装本体包括密封盘和设置在所述密封盘的一侧的凸起结构，所述密封盘和所述凸起结构由聚四氟乙烯材料一体化成型制备而成；

所述密封盘的形状和尺寸分别与待加工带孔光学元件的通孔的形状和尺寸相匹配，且所述密封盘的侧壁上设置有凹槽，所述密封胶圈嵌入所述凹槽内，所述密封盘通过所述密封胶圈与所述通孔的内壁之间密封连接；

所述凸起结构的顶部端面上设置有两个以上的螺纹通孔，且所述螺纹通孔圆周均布在所述顶部端面上；

所述带有密封圈的螺钉与所述螺纹通孔可拆卸连接，且在加工设备载台对所述待加工带孔光学元件进行真空吸附固定时，所述带有密封圈的螺钉通过密封圈与所述螺纹通孔之间密封连接。

上述用于带孔光学元件加工的密封工装解决了现有的光学加工设备对于带孔光学元件无法真空吸附的问题，通过在密封工装本体中密封盘的侧壁上设置凹槽和与其匹配的密封胶圈，使得密封盘与待加工带孔光学元件的通孔之间可以密封连接，并通过带有密封圈的螺钉与螺纹通孔之间的配合，实现待加工带孔光学元件的整体密封性，将整体密封好的待加工带孔光学元件放置于带有真空吸附功能的光学加工设备上，即可实现待加工带孔光学元件的牢固吸附；在加工完成后，拆卸掉带有密封圈的螺钉，带孔光学元件的整体密封性被破坏，从而实现密封工装与带孔光学元件的分离。此外，由于聚四氟乙烯材料具有良好的耐腐蚀性、防粘性和密封性，因此在加工完成后，利用无尘布沾取少量酒精即可清洁密封工装表面残留的加工液，避免了加工残液对密封工装的腐蚀，从而有利于保证光学加工设备的加工精度。

附图说明

图1为本发明其中一个实施例中一种用于带孔光学元件加工的密封工装的结构示意图；

图2为本发明一种用于带孔光学元件加工的密封工装的使用示意图；

图3为本发明其中一个具体实施方式中用于带孔光学元件加工的密封工装的剖面示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及较佳实施例对本发明的技术方案进行详细描述。

在其中一个实施例中，以待加工带孔光学元件的通孔为圆形、密封盘的形状为圆形、凸起结构的横截面也为圆形为例进行说明，如图1和图2所示，用于带孔光学元件加工的密封工装包括密封工装本体、密封胶圈和带有密封圈的螺钉；

密封工装本体包括密封盘1和设置在密封盘1的一侧的凸起结构2，密封盘1和凸起结构2由聚四氟乙烯材料一体化成型制备而成；

密封盘1的形状和尺寸分别与待加工带孔光学元件3的通孔4的形状和尺寸相匹配，且密封盘1的侧壁上设置有凹槽5，密封胶圈嵌入凹槽5内，密封盘1通过密封胶圈与通孔4的内壁之间密封连接；

凸起结构2的顶部端面上设置有两个以上的螺纹通孔6，且螺纹通孔6圆周均布在顶部端面上；

带有密封圈的螺钉与螺纹通孔6可拆卸连接，且在加工设备载台对待加工带孔光学元件3进行真空吸附固定时，带有密封圈的螺钉通过密封圈与螺纹通孔6之间密封连接。

具体地，在本实施例中，密封工装本体的材质为聚四氟乙烯，密封盘1和凸起结构2通过一体化成型技术制备而成，其中凸起结构2位于密封盘1的一侧，该凸起结构2的横截面可以为圆形或者正多边形，如正三角形、正方形、正六边形等，凸起结构2沿密封盘1的轴线方向向外延伸，方便操作人员手持；密封盘1的形状和尺寸分别与待加工带孔光学元件3的通孔4的形状和尺寸相匹配，密封盘1的形状可以为圆形或者其他与通孔4的形状相同的形状，通常情况下密封盘1的尺寸略小于通孔4的尺寸，密封盘1的侧壁上设置有密封结构，该密封结构为凹槽5，密封胶圈嵌入凹槽5内，并使得密封盘1通过密封胶圈与通孔4的内壁之间实现密封连接，其中密封胶圈的直径略大于凹槽5的尺寸，以保证密封盘1和通孔4的内壁之间良好的密封性；凸起结构2的顶部端面上设置有两个以上的螺纹通孔6，并且螺纹通孔6均匀分布在与密封工装同心的同心圆上，即螺纹通孔6圆周均布在凸起结构2的顶部端面上，如图1和图2所示，凸起结构2的顶部端面上设置有三个螺纹通孔6，三个螺纹通孔6圆周均布在凸起结构2的顶部端面上；带有密封圈的螺钉与螺纹通孔6可拆卸连接，具体是通过螺纹实现可拆卸连接，在加工设备载台对待加工带孔光学元件3进行真空吸附固定时，带有密封圈的螺钉通过密封圈(或者密封垫片)与螺纹通孔6之间密封连接，从而保证密封工装的密封性。

利用上述用于带孔光学元件加工的密封工装对待加工带孔光学元件3进行光学加工时，手持密封工装将密封盘1侧壁的凹槽5和密封胶圈装入待加工带孔光学元件的通孔4内，实现对通孔的密封，再将带有密封圈的螺钉旋进螺纹通孔6内，实现待加工带孔光学元件的整体密封；将整体密封好的待加工带孔光学元件放置于带有真空吸附功能的加工设备载台上，保证加工设备载台对待加工带孔光学元件的牢固吸附。此外，对于常见的圆形光学元件而言，在固定吸附的待加工带孔光学元件的侧面设置一个千分表7，然后旋转加工设备载台，此时微调待加工带孔光学元件位置，使千分表7的示数保持不变，即实现了待加工带孔光学元件与加工设备载台旋转轴的同轴，以保证加工设备载台对待加工带孔光学元件的加工精度。在加工完成后，通过拆卸一个或多个带有密封圈的螺钉，实现破真空功能，带孔光学元件的整体密封性被破坏，此时手持密封工装的凸起结构2，可以通过顶压的方式调节密封工装在带孔光学元件通孔内的高度，或者通过顶压的方式将密封工装从带孔光学元件的通孔内取出。

本实施例所提出的用于带孔光学元件加工的密封工装解决了现有的光学加工设备对于带孔光学元件无法真空吸附的问题，通过在密封工装本体中密封盘的侧壁上设置凹槽和与其匹配的密封胶圈，使得密封盘与待加工带孔光学元件的通孔之间可以密封连接，并通过带有密封圈的螺钉与螺纹通孔之间的配合，实现待加工带孔光学元件的整体密封性，将整体密封好的待加工带孔光学元件放置于带有真空吸附功能的光学加工设备上，即可实现待加工带孔光学元件的牢固吸附；在加工完成后，拆卸掉带有密封圈的螺钉，带孔光学元件的整体密封性被破坏，从而实现密封工装与带孔光学元件的分离。此外，由于聚四氟乙烯材料具有良好的耐腐蚀性、防粘性和密封性，因此在加工完成后，利用无尘布沾取少量酒精即可清洁密封工装表面残留的加工液，避免了加工残液对密封工装的腐蚀，从而有利于保证光学加工设备的加工精度。

作为一种具体的实施方式，密封盘1的侧壁上设置有等间距分布的若干个凹槽5，每一个凹槽5内均嵌入一个密封胶圈。图3所示为用于带孔光学元件加工的密封工装的剖面示意图，在图3中，密封盘1的侧壁上设置有等间距分布的四个凹槽5，相邻两个凹槽5之间的间距为l，每一个凹槽5内都嵌入一个密封胶圈(图3中未示出)，通过在密封盘1的侧壁上设置有等间距分布的若干个凹槽5，可以提高密封盘1与通孔4之间的密封性，根据待加工带孔光学元件的厚度可以选择合适的凹槽数量，从而保证密封工装对待加工带孔光学元件的密封性的同时，简化密封工装的结构，降低成本。

凹槽5的横截面可以是半圆形或正多边形，半圆形的半径或者正多边形的边长可以取0.5mm、1mm、1.5mm、2mm和2.5mm等值。作为一种具体的实施方式，凹槽5的横截面为半圆形，半圆形的直径大于或者等于1mm且小于或者等于5mm。如图3所示，凹槽5的横截面为半圆形，半圆形的直径即相邻两个凹槽5之间的间距l满足关系式1mm≤l≤5mm，以保证密封工装对待加工带孔光学元件的密封性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。