[发明专利]一种多维光学窗口零件的数控加工方法

说明书

本发明公开了一种多维光学窗口零件的数控加工方法，所述方法过程为：通过涂覆保护漆和粘接胶带保护零件的两个抛光面，用滚圆胶将零件粘接于专用工装上，通过螺钉安装在机床安装面上；利用数控五轴磨削加工方法，先通过粗粒度磨轮铣磨零件侧面，铣磨成直边，再铣磨成斜边，然后通过细粒度砂轮铣磨零件斜面，完成零件的高精、无损成形加工。本发明多维光学窗口零件的数控加工方法通过对抛光零件两面的保护，一次装夹以及控制铣磨成形的运动轨迹，可实现对零件的高精、无损加工，经试验验证，加工出的零件完全满足设计要求，且成本低，效率高。

技术领域

本发明属于光学冷加工及数控加工领域，具体为一种多维光学窗口零件(以下简称零件)的数控加工方法。

背景技术

多维光学窗口是光电系统的重要组成部分，其外形有以下特点：①形状为异形，如不对称的三角形、梯形及不规则的四边形等形状；②玻璃侧棱设计有楔角，其四周侧面与骨架的配合间隙要求高；③尺寸大，线性尺寸、角度、与骨架齐平性等指标的精度要求高，加工难度很大。对于多维光学窗口，传统加工方式为手工磨削。以附图6中零件为例(对角线490mm),线性尺寸要求≤0.05mm，角度要求≤2′，玻璃与骨架齐平性要求≤0.15mm。传统加工方式是采用平板玻璃加散粒金刚石磨料手工磨削成形，在成形过程中，配合模板腔控制成形尺寸，再与窗口骨架进行装配，如果不满足玻璃与骨架装配的齐平性指标要求，继续对零件进行修磨。此种加工方式加工效率低，加工周期长，精度低，一致性差，难以满足实际加工的要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种加工效率高，精度高，一致性好，与骨架一次装配就能满足齐平性指标要求的多维光学窗口零件的数控加工方法。该方法通过涂覆保护漆和粘接胶带保护零件的两个抛光面，用滚圆胶将零件粘接于专用工装上，通过螺钉安装在机床安装面上；利用数控五轴磨削加工方法，先通过粗粒度磨轮铣磨零件侧面，铣磨成直边，再铣磨成斜边，然后通过细粒度砂轮铣磨零件斜面，完成零件的高精、无损成形加工。

基于上述原理，本发明的技术方案为：

所述一种多维光学窗口零件的数控加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：对零件两个抛光面进行保护：采用保护漆涂覆抛光面，要求保护漆干净，无杂质，涂覆后室温放置8h-12h，待保护漆晾干后采用胶带粘接零件两个抛光面，要求胶带与粘接面充分接触，无气泡；

步骤2：设计零件粘接用专用工装：

根据零件的外形以及机床安装面结构进行工装设计：所述工装包括转接面以及转接面下部的定位柱；所述转接面与零件的抛光面外形具有几何相似关系，且转接面小于零件的抛光面，所述转接面正面开有若干条排气槽，并对转接面正面刮研，确保转接面正面与定位柱底部安装面的平行差≤0.005mm；所述定位柱底部具有与机床安装面固定连接的螺栓孔；所述定位柱上部与转接面背面之间设计有加强筋，并在定位柱上布置有减重孔；所述工装高度根据零件以及机床工作台空间确定，要求工装轴旋转360度时不与其他部件发生干涉；

步骤3：零件粘接：

步骤3.1：根据零件几何形状和工装转接面几何形状设计零件的粘接位置示意图，采用量具监控零件抛光面各边与工装转接面各边之间的距离，要求满足粘接位置示意图中的尺寸要求；

步骤3.2：加热工装和零件，并按粘接位置示意图要求采用滚圆胶粘接零件和工装；

步骤4：装夹工装：用螺钉将工装固定在机床安装面上；

步骤5：零件粗成形：选用五轴磨削加工中心，B轴摆90度，采用粗粒度磨轮铣磨零件侧面，铣磨零件一周，使零件侧面成直边，并留1mm-1.5mm余量；而后根据零件侧边斜角要求控制B轴摆设定角度，再采用粗粒度磨轮铣磨零件一周，使零件侧面成斜边，并留0.3mm-0.5mm余量；