[发明专利]一种像增强管输出端高精度加工的夹具及加工方法

说明书

本发明公开了一种像增强管输出端高精度加工的夹具、刀具及加工方法，夹具包括支撑座、弹性压圈及压紧螺帽；像增强管置于支撑座上并通过螺钉紧固在精雕机加工台面上。本发明所述的刀具包括用于磨外圆加工的磨圆刀具和用于倒角加工的倒角刀具。本发明的方法包括：1)将像增强管紧固在精雕机的加工台面上，2)将磨圆刀具、倒角刀具分别安装在精雕机的刀库内，并完成该两种刀具的编号、测量刀长；3)测量各工位像增强管的输出面坐标作为加工坐标，坐标的偏移量不超过预设值则判定为可加工；取出磨圆刀具进行磨外圆加工；取出倒角刀具进行倒角加工；加工完后测量加工尺寸并计算出刀具磨损补偿。本发明具有精度及效率高、同轴度好等特点。

技术领域

本发明涉及微光像增强器复杂部件的高精度、数字化、自动化加工领域，具体涉及一种像增强管输出端高精度加工的夹具、刀具及加工方法，尤其是依托精密数控加工设备，通过设计夹具、刀具及加工方法来实现像增强管输出端的高精度加工的工具及方法。

背景技术

微光像增强管(以下简称像增强管)是制作微光像增强器的核心部件。在像增强管制作时，需要根据各型号的设计要求，将输出端的光学部件加工为特定的形状和尺寸，其中最常见的是加工出一个较小的圆柱并对其边缘进行倒角处理。

传统的加工方法是利用磨边机将像增强管输入、输出端顶紧并使其沿轴向自转，通过旋转的砂轮将输出端圆柱直径磨小；再依靠手工操作，使用散粒磨料法加工倒角。以此方法加工像增强管的输出端，同轴度较差，尺寸控制不精确，且操作困难、效率低。

使用精雕机能提高加工精度与加工效率。但是，传统的使用精雕机难以适应其高精度的加工要求。例如，具体的一种像增强管的结构如图8中所示，其结构较复杂，使用精雕机对输出端进行加工，装夹是个难点；加工使用的刀具，也需根据加工需求设计；此外，使用精雕机加工，需对加工方法进行开发，设计专用的加工程序。

发明内容

针对上述传统方法加工像增强管输出端存在的同轴度不好、尺寸控制不精确、操作困难、效率低的问题，本发明依托精雕CNC雕刻机(以下简称精雕机)，提供了一种稳固的像增强管夹具、刀具以及高精度、自动化的加工方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种像增强管输出端高精度加工的夹具，该夹具包括支撑座、弹性压圈及压紧螺帽；所述支撑座通过螺钉紧固在精雕机加工台面上；支撑座由底座和位于底座上面的垫块通过紧配合的方式组成，垫块顶部的平面用于支撑像增强管的输入窗平面；所述压紧螺帽与支撑座由螺纹连接，通过拧紧螺纹可使压紧螺帽挤压弹性压圈，弹性压圈使像增强管同时受到向内、向下的压力，使像增强管输入面紧贴在支撑座的垫块上；所述弹性压圈是将有弹性的环状圈锯开一道缝隙构成，其内径最小处是环状的向内凸起结构。

进一步地，所述压紧螺帽的内孔处还设置有一个沉头倒角，所述弹性压圈的外径一侧有一个倒角，该倒角与所述的压紧螺帽内孔处的沉头倒角相吻合。

一种像增强管输出端高精度加工的磨圆刀具，用于配合所述的夹具对微光像增强管输出端高精度加工时进行磨外圆加工，其基体由钢材制作，使用电镀法在基体上镀0.05～0.3mm厚的金刚石磨料作为刀刃，所述金刚石磨料的目数为200#～800#；刀刃部分直径为6mm～30mm，刀具底部开0.05mm～2mm深的“十字”槽，增加底部的切削力。

一种像增强管输出端高精度加工的倒角刀具，用于配合所述的夹具对微光像增强管输出端高精度加工时进行倒角加工，其基体由钢材制作，使用电镀法在基体上镀0.1～0.3mm厚的金刚石磨料作为刀刃，所述金刚石磨料的目数为700#～1200#；刀刃为圆台形，圆台底面直径为 5mm～20mm，圆台的母线与轴线的夹角是像增强管输出面所需加工的倒角角度，其范围为 0～90°。

一种像增强管输出端高精度加工的加工方法，包括以下步骤：