[发明专利]一种低偏心差双内锥面定位块的加工方法

说明书

本发明属于超精密加工技术领域，具体涉及一种低偏心差双内锥面定位块的加工方法，为降低双内锥面偏心差，解决因偏心差导致的定位精度下降问题，本方案采用先加工第一内锥面，然后在辅助块上加工外锥面，在线将外锥面与第一内锥面配合，加工制作第二内锥面，加工过程中内锥面和外锥面的轴线都复制了机床轴的精度，因此降低了装夹定位难度，仅使用三轴机床就可实现低偏心差的双内锥面定位块加工。该技术方案不但适用于双内锥面定位块加工，还可适用于其他偏心差要求较高的双面透镜的加工。

技术领域

本发明属于超精密加工技术领域，具体涉及一种定位块的加工方法。

背景技术

双内锥面定位块是通过自定心的方式实现被加工工件高精度定位，双内锥面定位块的偏心差越小，工件的偏心差就越小。在传统加工过程中需要装夹两次，先将双内锥面定位块侧壁加工成圆柱面，然后在其中一个端面加工出内锥面，然后以圆柱侧壁为基准，通过百分表等手段对双内锥面定位块进行分中，由于其依靠的侧壁圆柱进行定位，若圆柱轴线如果与机床工作台不垂直，其加工的两个内锥面轴线存在夹角。受装调精度限制，加工的双内锥面定位块存在偏心差。偏心差主要表现为两个内锥面轴线不重合、两个内锥面轴线不平行这两种情况。存在偏心差的双内锥面定位块会降低定位的精度。因此高精度的双内锥面定位块应尽可能减小两个面的偏心差。

发明内容

本发明目的是降低双内锥面定位块偏心差，解决因偏心差导致的定位精度下降的技术问题。其采用的技术方案如下：

一种低偏心差双内锥面定位块的加工方法，所述的双内锥面定位块由在双内锥面定位块两个端面上加工而成的第一内锥面和第二内锥面组成，依次包括一下步骤：

将双内锥面定位块装夹在机床转台上，在双内锥面定位块一个端面上加工第一内锥面；

从机床上取下加工好第一内锥面的双内锥面定位块；

将辅助块固定装夹在机床转台上，并将辅助块的端面加工成与第一内锥面契合的外锥面；

将第一内锥面与辅助块上加工的外锥面固定装配，在双内锥面定位块的另一个端面上加工出第二内锥面。

上述技术方案的可以实现双内锥面定位块低偏心差的原理是：将定位块装夹在机床转台上，加工第一内锥面，第一内锥面的轴线必然与转台轴线平行。加工完成第一内锥面后，将辅助块固定装配在机床转台上，并在辅助块的端面加工成外锥面，直接在线将外锥面与定位块第一内锥面固定装配，外锥面与内锥面轴心线重合；在定位块端面加工第二内锥面，加工的第二内锥面轴线必然与第一内锥面轴线重合。因此通过在线加工相互契合的外锥面和内锥面实现了定位块第一内锥面轴线和第二内锥面轴线的重合，从而实现了低偏心差效果。此外由于加工过程中第一内锥面和第二内锥面轴线完全由锥面轴心线来定位因此降低了定位块在转台上的装夹定位精度要求，不需要依赖定位块圆柱侧壁轴线来定位到转台中心。由于本技术方案的使用还实现了，即使未将定位块装夹在转台中心，也可以获得低偏心的定位块的效果。

优选的：使用机床的X、Y、Z三个平动轴方式依次加工第一内锥面、外锥面、第二内锥面。该方式降低了对机床的要求，三轴机床即可实现低偏心差双内锥面定位块加工。

使用机床的X、Y、Z中的任意两个平动轴，加转台C旋转轴的方式依次加工第一内锥面、外锥面、第二内锥面。该方式进一步降低了对机床的要求，两轴机床外加转台即可实现低偏心差双内锥面定位块加工。且由于加工过程中刀具沿着外锥面、第一内锥面、第二内锥面的母线运动，通过转台旋转实现整个面的加工，面形误差呈现旋转对称分布，还可以进一步提高外锥面和内锥面的轴线配合精度。

为了便于加工，辅助块选用硬度较低的材料。例如铝、塑料、木材。

辅助块和定位块之间选用胶合的方式装配。例如选用热熔胶、蜂蜡、沥青、松香等。胶合时使用加热喷枪直接在线热熔方式实现装配。

附图说明