[发明专利]用于激光陀螺槽片铣深槽的多工况金属工装及工艺方法

说明书

用于激光陀螺槽片铣深槽的多工况金属工装及工艺方法，面向激光陀螺槽片深槽加工，属于精密超精密激光陀螺技术领域。主要针对激光陀螺等类似陀螺加工槽片的批量生产，该工具板能有效解决槽片多工步加工生产周期长以及零件关键质量特性一致性差的难题，可以实现一次装夹的成组化加工，并可同时适用于真空吸盘的负压抽吸方法吸着工件以及蜡粘用传统夹具的方式进行固定，提高了铣磨加工效率和激光陀螺槽片的关键尺寸精度。

技术领域

本发明涉及用于激光陀螺槽片铣深槽的多工况金属工装及工艺方法，属于机械制造及精密超精密激光陀螺技术加工领域。

背景技术

激光陀螺槽片是构成激光陀螺环形闭合光路的重要光学零件，该零件的加工精度对于激光陀螺的精度和性能影响很大。目前槽片铣深槽是采用外圆抱夹工装单片加工方式。为了满足外圆抱夹工装可靠装夹保证其同轴精度，需采用先平磨再外圆磨抛的加工工艺以保证外圆与端面的垂直度要求，并保证外圆尺寸较好的一致性，再采用人工手动上下料装夹完成深槽加工。这种采用内外圆磨削的加工方式，磨削加工效率低，生产周期长。

为了提高生产效率，需要实现槽片深槽端的成组化加工。这就需要一方面实现零件毛坯的快速可靠粘接，不会因加工切削力导致零件脱落；另一方面需要解决槽片的快速可靠精密粘接定位问题精密定位问题，保证槽片的平行度和同轴度等关键尺寸满足加工要求。因此，针对激光陀螺槽片的深槽加工制定一个合理高效的机械加工方法，尤其是实现成组化加工金属工具板的设计，对于提高激光陀螺槽片的加工精度稳定性和产能有重要意义。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了用于激光陀螺槽片铣深槽的多工况金属工装及工艺方法，解决了无法高精度成组加工深槽槽片的技术问题。

本发明的技术解决方案是：

一种用于激光陀螺槽片铣深槽的多工况金属工装，包括：金属工具板、槽片连接部分和定位环；

金属工具板的上表面设置有多个阵列的安装凸台，安装凸台上加工有槽片连接部分，槽片连接部分用于固定连接槽片；

定位环为筒状结构，定位环内部由上至下依次加工有同轴设置的第一阶梯孔和第二阶梯孔；

安装凸台包括：同轴设置的第一台阶轴和第二台阶轴，第一台阶轴和第二台阶轴由上至下依次设置；

第一阶梯孔的内壁与槽片配合；第二阶梯孔的内壁与第二台阶轴配合；

第一台阶轴的外径小于或等于第一阶梯孔的内径。

优选地，金属工具板的下表面加工有沉槽。

优选地，金属工具板下表面的平面度小于0.003mm。

优选地，第一台阶轴的外壁和第二台阶轴的外壁同轴度不大于0.05mm。

优选地，金属工具板上端面与金属工具板下端面的平行度不大于0.005mm。

优选地，金属工具板材料的牌号为2Cr13。

优选地，所述槽片连接部分包括：第一台阶轴上端面上加工的环状沉槽和蜡油，在通过蜡油粘接槽片时，所述环状沉槽用于容纳多余的蜡油。

一种用于激光陀螺槽片铣深槽的工艺方法，包括步骤如下：

1)对槽片的上下两个端面进行光学研磨处理；

2)将定位环第二阶梯孔与金属工具板的第二台阶轴相连接；

3)将槽片加热处理，并涂抹蜡油至槽片的粘接面；

4)分别将多个槽片涂抹蜡油的一侧朝下放置在第一台阶轴的上端面上，使槽片位于定位环第一阶梯孔的中心区域；

5)待蜡油冷却固化后，将定位环从金属工具板上拆除；