專利名稱：高精度金屬掃描轉(zhuǎn)鏡的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于精密機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種對(duì)金屬掃描轉(zhuǎn)鏡的加工方法的改進(jìn)。
已有技術(shù)的工藝方法是首先加工金屬掃描轉(zhuǎn)鏡的工作支撐面和工作基準(zhǔn)面，后加工金屬掃描轉(zhuǎn)鏡的光學(xué)反射面。例如，當(dāng)金屬掃描轉(zhuǎn)鏡應(yīng)用于掃描成像場(chǎng)合時(shí)，其主要技術(shù)指標(biāo)為相鄰面角誤差允差小于10角秒；相對(duì)塔差允差A(yù)小于10角秒；轉(zhuǎn)鏡光學(xué)反射面對(duì)轉(zhuǎn)鏡回轉(zhuǎn)軸的角度一致性允差B小于10角秒；轉(zhuǎn)鏡幾何體與其工作回轉(zhuǎn)軸的同軸度允差小于5微米等。利用已有技術(shù)方法，首先加工金屬掃描轉(zhuǎn)鏡的工作支撐面(如軸承安裝面)和工作基準(zhǔn)面(端面)，再以工作支撐面或工作基準(zhǔn)面為加工基準(zhǔn)面，加工金屬掃描轉(zhuǎn)鏡的光學(xué)反射面。利用這種方法制造金屬掃描轉(zhuǎn)鏡時(shí)，金屬掃描轉(zhuǎn)鏡的光學(xué)反射面加工完成，就產(chǎn)生相對(duì)塔差的誤差A(yù)′(合格品A′應(yīng)小于A)，則轉(zhuǎn)鏡光學(xué)反射面對(duì)轉(zhuǎn)鏡工作回轉(zhuǎn)軸的角度一致性誤差的允許范圍為B′。
B′≤B-A′。
B′值往往非常小，要保證制造出轉(zhuǎn)鏡光學(xué)反射面對(duì)轉(zhuǎn)鏡工作回轉(zhuǎn)軸的角度一致性誤差B′在允差B范圍內(nèi)，必須使A′加工得較小，必須制造極高尺寸精度和形狀精度的轉(zhuǎn)鏡坯，尤其對(duì)于批量生產(chǎn)，又要求制造出尺寸一致性極高的安裝面，還必須制造極高精度的支撐工裝夾具，否則只能制造出不合格的轉(zhuǎn)鏡。而此工裝夾具不具有通用性，制造成本較高，不適合多種規(guī)格和批量生產(chǎn)。
本發(fā)明的目的是解決由于加工金屬掃描轉(zhuǎn)鏡時(shí)產(chǎn)生相對(duì)塔差的誤差A(yù)′值較大時(shí)，產(chǎn)品成品率低的問(wèn)題；減少對(duì)轉(zhuǎn)鏡坯支撐面和工裝夾具要求精度極高的問(wèn)題，從而提供一種成本低，加工效率和成品率高的高精度掃描轉(zhuǎn)鏡的加工方法。
本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容其加工方法的步驟如下(1).首先制備轉(zhuǎn)鏡坯并進(jìn)行熱處理消除內(nèi)應(yīng)力，留有較小的加工余量，充分消除內(nèi)應(yīng)力，其特點(diǎn)(2).在切削機(jī)床上用分度盤和夾具夾持轉(zhuǎn)鏡坯并飛切轉(zhuǎn)鏡的光學(xué)反射面；(3).后在切削機(jī)床上用四維夾具夾持轉(zhuǎn)鏡體，再用自準(zhǔn)直儀監(jiān)測(cè)飛切完的轉(zhuǎn)鏡的各光學(xué)反射面相對(duì)切削機(jī)床回轉(zhuǎn)軸線角度的一致性B″，然后調(diào)整四維夾具使轉(zhuǎn)鏡的各光學(xué)反射面相對(duì)切削機(jī)床回轉(zhuǎn)軸線角度的一致性B″小于一致性誤差B′角秒，使轉(zhuǎn)鏡幾何體的同軸度小于設(shè)計(jì)指標(biāo)；(4).再用切削機(jī)床車削轉(zhuǎn)鏡的工作支撐面和工作基準(zhǔn)面。
本發(fā)明的積極效果采用調(diào)整四維夾具和用自準(zhǔn)直儀監(jiān)測(cè)的方法，達(dá)到了在轉(zhuǎn)鏡的光學(xué)反射面相對(duì)塔差的誤差A(yù)′值比較大時(shí)，也能提高產(chǎn)品的成品率。本發(fā)明采用先加工轉(zhuǎn)鏡的光學(xué)反射面，后加工轉(zhuǎn)鏡的工作支撐面和工作基準(zhǔn)面的技術(shù)，解決了已有技術(shù)先加工轉(zhuǎn)鏡支撐面后加工轉(zhuǎn)鏡反射面的方法帶來(lái)的要求工裝夾具制造精度高，通用性差，成本高不適于批量生產(chǎn)等問(wèn)題。本發(fā)明的方法可制做成本低、成品率高、加工效率高的高精度金屬掃描轉(zhuǎn)鏡。


圖1是本發(fā)明加工步驟2的加工原理示意圖。
圖2是本發(fā)明加工步驟3和4的加工原理示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，由MSG-325金剛石車床1提供金剛石刀具2的回轉(zhuǎn)飛切運(yùn)動(dòng)和切深進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，待加工轉(zhuǎn)鏡3固定在支撐夾具4上，支撐夾具4固定在多齒分度盤5上，多齒分度盤5固定在MSG-325金剛石車床進(jìn)給工作臺(tái)6上，進(jìn)給工作臺(tái)6帶動(dòng)待加工轉(zhuǎn)鏡3作切削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。加工完轉(zhuǎn)鏡3的一個(gè)面后，轉(zhuǎn)動(dòng)多齒分度盤5至轉(zhuǎn)鏡的下一個(gè)待加工反射面。依次至最后一個(gè)反射面，本發(fā)明加工步驟2完成，并產(chǎn)生相對(duì)塔差誤差A(yù)′。
如圖2所示，由MSG-325金剛石車床1提供回轉(zhuǎn)主切削運(yùn)動(dòng)，飛切好的轉(zhuǎn)鏡3固定在自制的四維夾具7上，自制的四維夾具7安裝在由MSG-325金剛石車床1的主軸端面上。自制的四維夾具7可以對(duì)主軸軸線作二維擺動(dòng)調(diào)整，并可在主軸端面上作二維平動(dòng)調(diào)整。旋轉(zhuǎn)MSG-325金剛石車床1的主軸，用市場(chǎng)供應(yīng)的702型自準(zhǔn)直儀8監(jiān)測(cè)飛切好的轉(zhuǎn)鏡3的各光學(xué)反射面，通過(guò)調(diào)節(jié)自制的四維夾具7，對(duì)主軸軸線作二維擺動(dòng)調(diào)整，使飛切好的轉(zhuǎn)鏡3的各光學(xué)反射面相對(duì)主軸軸線的一致性誤差B″小于允差B′。通過(guò)自制的四維夾具7在主軸端面上作二維平動(dòng)調(diào)整，使轉(zhuǎn)鏡幾何體對(duì)MSG-325金剛石車床1的回轉(zhuǎn)軸的同軸度允差小于設(shè)計(jì)要求。加工步驟3完成。由MSG-325金剛石車床1的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)給工作臺(tái)6帶動(dòng)金剛石刀具2，車削轉(zhuǎn)鏡的工作支撐面和工作基準(zhǔn)面。完成步驟4的全部工作。
權(quán)利要求
一種高精度金屬掃描轉(zhuǎn)鏡的加工方法，其加工步驟如下(1).首先制備轉(zhuǎn)鏡坯并進(jìn)行熱處理消除內(nèi)應(yīng)力；其特征在于(2).在切削機(jī)床上用分度盤和夾具夾持轉(zhuǎn)鏡坯并飛切轉(zhuǎn)鏡的光學(xué)反射面；(3).在切削機(jī)床上用四維夾具夾持轉(zhuǎn)鏡體，再用自準(zhǔn)直儀監(jiān)測(cè)飛切完的轉(zhuǎn)鏡各光學(xué)反射面相對(duì)切削機(jī)床回轉(zhuǎn)軸線的角度的一致性B″，然后調(diào)整四維夾具使轉(zhuǎn)鏡的各光學(xué)反射面相對(duì)切削機(jī)床回轉(zhuǎn)軸線的角度一致性B″小于B′角秒，使轉(zhuǎn)鏡幾何體的同軸度小于設(shè)計(jì)指標(biāo)；(4).再用切削機(jī)床車削轉(zhuǎn)鏡的工作支撐面和工作基準(zhǔn)面。
全文摘要
本發(fā)明屬于精密機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種對(duì)金屬掃描轉(zhuǎn)鏡加工方法的改進(jìn)。已有技術(shù)先加工轉(zhuǎn)鏡的工作支撐面和基準(zhǔn)面,后加工轉(zhuǎn)鏡光學(xué)反射面。本發(fā)明先加工轉(zhuǎn)鏡的光學(xué)反射面,后采用在自準(zhǔn)直儀的監(jiān)測(cè)下,用四維夾具夾持和調(diào)整,達(dá)到當(dāng)加工好的轉(zhuǎn)鏡光學(xué)反射面相對(duì)塔差的誤差A(yù)′值比較大時(shí),也能提高產(chǎn)品的成品率的目的。減少了對(duì)轉(zhuǎn)鏡工作支撐面和基準(zhǔn)面及工裝夾具精度要求過(guò)高的問(wèn)題,提高了產(chǎn)品的成品率和加工效率,降低了成本。
文檔編號(hào)G02B26/10GK1293089SQ9912079
公開日2001年5月2日 申請(qǐng)日期1999年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月13日
發(fā)明者馬文生, 陳斌, 張志 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械研究所