[发明专利]一种镜片组同心度高精度调校方法在审

专利信息
申请号: 202110661160.0 申请日: 2021-06-15
公开(公告)号: CN113448041A 公开(公告)日: 2021-09-28
发明(设计)人: 李明;李晨晨 申请(专利权)人: 中国科学院西安光学精密机械研究所
主分类号: G02B7/02 分类号: G02B7/02;G02B7/00
代理公司: 西安智邦专利商标代理有限公司 61211 代理人: 郑丽红
地址: 710119 陕西省西*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 镜片 同心 高精度 调校 方法
【说明书】:

本发明提供了一种镜片组同心度高精度调校方法,用以解决镜片组同心度无法满足安装精度,无法实现精密加工的难题。该方法中,为镜片组的每个透镜设置透镜定位框和压片,同时,透镜定位框上设置调整法兰,基于可调节的调整法兰,使得对心仪发出的激光束与透镜轴线高精度同轴,然后通过机床微修透镜定位框,去除调整法兰,并使得透镜定位框外端面与机床回转轴线同轴,从而得到透镜模块,将多个透镜模块安装至镜片组框内形成镜片组,将镜片组安装至机床回转轴上,利用对心仪检查镜片组中的各透镜是否同轴,若不同轴,利用调节顶丝调节各个透镜模块的位置,直至各透镜同轴;各透镜模块的位置调节完成后,固定各透镜,镜片组同心度调节完成。

技术领域

本发明属于镜片调校领域,具体涉及一种镜片组同心度高精度调校方法。

背景技术

随着航空航天技术的不断更新,航空发动机叶片、喷油嘴、频率选择面等部件需要加工各类微小孔以满足越来越严苛的要求。超快激光加工技术由于具有无热效应、无应力、柔性度高等优点,已逐渐成为航空航天领域的关键制造技术。基于道威棱镜、四光楔等原理制造的激光加工头,需要用到镜片组以改善激光焦点处的焦点能量分布状态,进而提高微孔的加工质量。

中国专利CN105334601.A为现有镜片组经常使用的结构,依据镜片的直径和外形公差,加工对应直径的安装框,再通过压片进行定位和固定。但是,由于镜片属于脆性材料,当安装过紧时,容易发生碎裂的现象,所以该方式的安装精度有限,镜片组同心定位精度在25μm以上,且有可能使镜片发生偏斜,无法满足打孔头镜片组的安装精度要求。当镜片组同心精度不高,镜片发生偏斜时,会导致激光焦点的能量分布较差,无法实现精密加工,因此,有必要研究一种实现镜片组中各镜片的位置和姿态调校方法。

发明内容

本发明提供了一种镜片组同心度高精度调校方法,用以解决镜片组同心度无法满足安装精度,导致激光焦点的能量分布较差,无法实现精密加工的难题。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种镜片组同心度高精度调校方法,包括以下步骤:

步骤一、对镜片组中的每个透镜设置相应的定位组件,所述定位组件包括透镜定位框和压片;所述透镜定位框的一端设置有调整法兰,侧壁上设置沿径向贯通的调节孔,所述调节孔内设置有调节顶丝;所述透镜设置在透镜定位框内,并通过压片轴向压紧;

步骤二、将安装有透镜的透镜定位框安装在机床回转轴上,同时,在机床另一侧安装对心仪,所述对心仪发出的激光束与机床回转轴的轴线同轴,且对心仪上设置有用于观测反射激光束位置和质量的视觉界面;

步骤三、对心仪发射激光束,该激光束穿过透镜返回至视觉界面,视觉界面观测透镜轴线与对心仪发出的激光束是否重合,若重合,则透镜轴线与对心仪发出的激光束重合,若不重合,通过调整法兰调节透镜定位框的姿态和位置,直至透镜轴线与对心仪发出的激光束重合;

步骤四、机床回转轴旋转,带动安装有透镜的透镜定位框旋转,机床刀具对透镜定位框的外壁进行加工,使得透镜定位框外端面与机床回转轴的轴线同轴;

步骤五、机床刀具去除调整法兰,得到透镜模块;

步骤六、重复步骤二至步骤五,对镜片组中每个透镜的透镜定位框进行加工,得到多个透镜模块;

步骤七、将多个透镜模块安装至镜片组框内形成镜片组;

步骤八、将镜片组安装至机床回转轴上,利用对心仪检查镜片组中的各透镜是否同轴,若不同轴,利用调节顶丝调节各个透镜模块的位置,直至各透镜同轴;

步骤九、各透镜模块的位置调节完成后,固定各透镜,镜片组同心度调节完成。

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