專利名稱：非球面光學元件夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光學元件加工技術(shù)，尤其涉及一種非球面光學元件夾具。
背景技術(shù)：
隨著光學行業(yè)的飛速發(fā)展，越來越多的高精密光學儀器采用非球面光學元件設(shè)計光學系統(tǒng)。非球面光學元件可以相對容易的矯正多種像差，從而比單純使用球面光學元件得到更好的成像效果；一個非球面光學元件能代替多個球面光學元件，從而簡化儀器結(jié)構(gòu)、降低儀器成本、并有效減輕儀器體積和重量?，F(xiàn)有技術(shù)中，非球面光學元件加工采用計算機控制的銑磨機、拋光機對非球面光學元件毛坯進行銑磨、精磨和拋光，進而獲得高精度面形和表面粗糙度。在銑磨機對非球面光學元件拋光前，需要將非球面光學元件毛坯粘接到夾具上，然后將夾具螺紋固定或頂絲配合固定在銑磨機的主軸上。非球面光學元件不能像球面光學元件那樣采用定心磨邊保證偏心量，只能靠粘結(jié)的夾具精度來保證偏心的容差。現(xiàn)有夾具在加工非球面光學元件時，只能靠夾具的精度來定心(定心是指光軸與機械軸盡可能重合，完工后要滿足公差的要求)。由于非球面光學元件毛坯僅靠粘接固定在夾具上，在銑磨過程中非球面光學元件毛坯與夾具間易發(fā)生微小的位移，無法保持加工過程的穩(wěn)定，致使加工的非球面光學元件容易偏心，而且很難矯正。當加工大曲率(小半徑)光學元件時，這種位移量很小，是因為中心空槽對大曲率的表面有夾持的作用，而在加工小曲率(大半徑)的光學兀件時，非球面光學兀件毛還的位移量大，中心空槽夾持不住大半徑的元件，導致小曲率的光學元件發(fā)生較大偏心，致使其無法滿足使用要求。設(shè)計和研發(fā)更加合理的非球面光學元件夾具，以實現(xiàn)有效夾持非球面光學元件，尤其是提高小曲率非球面光學元件加工過程中的穩(wěn)定性，成為一亟待解決的問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于，針對上述非球面光學元件與夾具間存在相對運動的問題，提出一種非球面光學元件夾具，以實現(xiàn)有效夾持非球面光學元件毛坯，增強非球面光學元件加工過程中穩(wěn)定性的優(yōu)點。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種非球面光學元件夾具，包括下端能與銑磨機主軸配合固定的夾具座，所述夾具座頂端嵌設(shè)有大小與非球面光學元件毛坯相匹配的定位槽，所述定位槽的上沿低于非球面光學元件毛坯的加工面。進一步地，所述夾具座為柱狀夾具座。進一步地，所述定位槽底端設(shè)置有通孔。進一步地，所述通孔與柱狀夾具座軸線平行。進一步地，所述定位槽的橫截面為圓形。進一步地，所述非球面光學元件夾具為陶瓷夾具、不銹鋼夾具或鋁合金夾具。采用上述非球面光學元件夾具加工非球面光學元件的方法包括以下步驟[0013]a、采用粘結(jié)劑將非球面光學元件毛坯的非加工面固定在定位槽中；b、然后將非球面光學元件夾具螺紋固定或頂絲配合固定在銑磨機的主軸上；C、開啟銑磨機，對非球面光學元件毛坯進行銑磨加工，得到非球面光學元件。所述定位槽底端設(shè)置有通孔，以使過量的粘結(jié)劑流入通孔中。所述粘結(jié)劑為浙青。本實用新型非球面光學元件夾具結(jié)構(gòu)簡單、合理，通過夾具座頂端定位槽的設(shè)置，使非球面光學元件毛坯在加工過程中與非球面光學元件夾具不發(fā)生相對運動，可有效解決現(xiàn)有技術(shù)中非球面光學元件易偏心的問題，提高了非球面光學元件的拋光精度。采用本實用新型非球面光學元件夾具夾持非球面光學元件毛坯加工得到的非球面光學元件的光軸與機械軸允差在一個微米以內(nèi)。本實用新型非球面光學元件夾具適用于非球面光學元件的加工，尤其適合夾持小曲率(大半徑)非球面光學元件。所述非球面光學元件夾具可以根據(jù)非球面光學元件的需要設(shè)置形狀和大小相匹配的定位槽。

圖1為本實用新型光學元件夾具的剖視圖。
具體實施方式
實施例1圖1為本實用新型光學元件夾具的剖視圖。本實施例公開的一種非球面光學元件夾具，如圖1所示，該非球面光學元件夾具包括夾具座，該夾具座為柱狀夾具座。夾具座下端能與銑磨機主軸配合固定，所述夾具座頂端嵌設(shè)有大小與非球面光學元件毛坯相匹配的定位槽1，該定位槽I的橫截面為圓形，所述定位槽I的上沿低于非球面光學元件毛坯的加工面。定位槽I底端還設(shè)置有與柱狀夾具座軸線平行的通孔2。本實施例中公開的非球面光學元件夾具為不銹鋼夾具。定位槽I的上沿低于非球面光學元件毛坯的加工面，使定位槽I的設(shè)置不影響非球面光學元件毛坯的銑磨。定位槽I底端還設(shè)置有與柱狀夾具座軸線平行的通孔2用于排放過量的粘結(jié)劑?？梢岳斫馑龇乔蛎婀鈱W元件夾具還可以是陶瓷夾具或鋁合金夾具。該非球面光學元件夾具使用時，將非球面光學元件毛坯粘結(jié)固定在夾具座頂端定位槽內(nèi)，銑磨加工過程中非球面光學元件毛坯與非球面光學元件夾具不發(fā)生相對運動，可有效解決現(xiàn)有技術(shù)中非球面光學元件易偏心的問題，提高了非球面光學元件的拋光精度。采用上述光學元件夾具加工非球面光學元件的方法，包括以下步驟a、采用粘結(jié)劑將非球面光學元件毛坯的非加工面固定在定位槽中；b、然后將非球面光學元件夾具螺紋固定在銑磨機的主軸上；C、開啟銑磨機，對非球面光學元件毛坯進行銑磨加工，得到非球面光學元件。本實施例采用的粘結(jié)劑為浙青，在粘結(jié)過程中過量的浙青會流入通孔中，以保證光學兀件毛還粘貼平整；采用本實用新型非球面光學元件夾具夾持非球面光學元件毛坯加工得到的非球面光學元件的光軸與機械軸允差在一個微米以內(nèi)。本實用新型非球面光學元件夾具適用于非球面光學元件的加工，尤其適合夾持小曲率非球面光學元件。所述非球面光學元件夾具可以根據(jù)非球面光學元件的需要設(shè)置形狀和大小相匹配的定位槽。本實用新型不局限于上述實施例所描述的非球面光學元件夾具，其中定位槽的形狀、大小的改變、夾具座底端形狀的改變均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。最后應說明的是以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求1.一種非球面光學元件夾具，包括下端能與銑磨機主軸配合固定的夾具座，其特征在于，所述夾具座頂端嵌設(shè)有大小與非球面光學元件毛坯相匹配的定位槽，所述定位槽的上沿低于非球面光學元件毛坯的加工面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述非球面光學元件夾具，其特征在于，所述夾具座為柱狀夾具座。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述非球面光學元件夾具，其特征在于，所述定位槽底端設(shè)置有通孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述非球面光學元件夾具，其特征在于，所述通孔與柱狀夾具座軸線平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述非球面光學元件夾具，其特征在于，所述定位槽的橫截面為圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述非球面光學元件夾具，其特征在于，所述非球面光學元件夾具為陶瓷夾具、不銹鋼夾具或鋁合金夾具。
專利摘要本實用新型提供一種非球面光學元件夾具。非球面光學元件夾具包括下端能與銑磨機主軸配合固定的夾具座，所述夾具座頂端嵌設(shè)有大小與非球面光學元件毛坯相匹配的定位槽，所述定位槽的上沿低于非球面光學元件毛坯的加工面。本實用新型非球面光學元件夾具結(jié)構(gòu)簡單合理，能有效夾持非球面光學元件毛坯，增強其加工過程中的穩(wěn)定性。
文檔編號B24B13/005GK202894932SQ20122051053
公開日2013年4月24日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者付秀華, 賈宗合, 潘永剛 申請人:長春理工大學