[发明专利]一种控制异形光学窗口零件高平行差加工的质心上盘工装及抛光方法

说明书

本发明提出一种控制异形光学窗口零件高平行差加工的质心上盘工装及抛光方法，工装包括异形胶模、转接柱、接头。本发明通过工装实现了异形胶模的质心点在异形胶模背面安装孔的轴线位置上，保证异形光学窗口零件的质心位置在加工中始终处于回转中心轴上。本发明提出了组合胶模和异形光学窗口零件“质心重合”的上盘方法和异形光学窗口零件两面“光圈互补”的原则来保证异形光学窗口零件在抛光中的“近等量去除”，从而实现高平行差加工。本发明在异形胶模设计时巧妙地将零件加工中的回转中心移植到异形胶膜的质心点，并实现量化精确控制，与加工实践有效结合，解决了大尺寸异形光学窗口零件高平行差的修正技术瓶颈。

技术领域

本发明属于光学冷加工技术领域，具体为一种控制异形光学窗口零件高平行差加工的质心上盘工装及抛光方法，尤其是适用中、大尺寸秒级平行差异形零件的高平行差加工。

背景技术

大尺寸、超薄、异形光学窗口的特点是形状异形，如不对称的三角形、梯形等不规则的多边形，尺寸大、径厚比大、平行差要求5″，异形光学窗口零件加工的难点是如何保证高平行差的精度要求。传统确定上盘位置包含两种方式：一种是完全根据经验确定的上盘位置方式，质心点很难与加工回转中心重合；另一种是模具的中心点与零件的对角线中心点重合，异形零件对角线的中心点很少与零件质心点重合。这两种传统上盘方式导致零件的整个加工过程处于偏心状态，即质心点始终不在加工回转中心位置，零件越大、加工时间越长，平行差的偏离值越大，依据平行差的偏差方向和偏差值进行二次，甚至多次人为的上盘偏心校正，有些零件甚至出现需要重新细磨改平行，严重时导致零件报废。

以附图1中零件为例(对角线490mm)，平行差要求≤5″，传统加工方法是以零件的最大对角线中心为加工旋转中心上盘，平行差控制先细磨两平面，控制两平面边厚差△t≤0.0005mm(理论边厚差△t≤0.0025mm)，再点胶上盘依次抛光两个平面，下盘清洗后用比较贴置法检测平行差，不合格再重新细磨或偏心抛光修正，该加工存在的问题：

1、上盘位置完全没有任何理论支撑，盲目性大；

2、根据实际平行差的大小及偏离方向进行反复盘上加热、调整、恒温及修正平行，影响零件表面疵病；

3、对于大尺寸异形零件易出现修平行差而导致厚度小到无法使用，最终导致零件报废；

4、加工效率低、加工周期长，精度反复难保证。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提出一种控制异形光学窗口零件高平行差加工的质心上盘工装及抛光方法，针对异形光学窗口的高平行差的修正技术瓶颈，为实现大尺寸异形零件的高平行差加工及修正提供一种“近等量去除”的方法。

本发明主要采用“质心重合”的上盘方式实现光学窗口表面近等量去除加工，所谓“质心重合”的上盘方式是用三维构型软件建模计算零件的质心点(如附图1)、异形胶膜的质心点(如附图2)，设计异形胶膜时要求模具理论计算的质心点与转接柱的连接孔中心配合公差Ⅵ级，该方法将“质心”理论引入到光学零件加工中，有效地将理论应用到生产加工中，加工时理论上实现光学窗口表面的近等量去除，从而有效地解决异形窗口高平行差的加工及修正。

基于上述原理，本发明的技术方案为：

所述一种控制异形光学窗口零件高平行差加工的质心上盘工装，其特征在于：包括异形胶模(2)、转接柱(3)、接头(4)；

所述异形胶模(2)的粘结面的形状、尺寸与异形光学窗口零件(1)加工面的形状、尺寸一致；所述异形胶模(2)背面具有定位孔，定位孔垂直于异形胶模(2)中的异形光学窗口零件(1)安装基面；当异形光学窗口零件(1)上盘到异形胶模(2)上后，所述定位孔的中心轴线过异形光学窗口零件(1)和异形胶模(2)的质心；