一种屋脊棱镜加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种屋脊棱镜加工工艺，涉及屋脊棱镜加工技术领域。加工步骤包括：S01、取屋脊棱镜毛料，先研磨加工出两个侧面；S02、研磨和抛光所述屋脊棱镜毛料的大面，加工出屋脊棱的所在面；S03、利用屋脊棱的所在面进行定位，研磨和抛光加工出两个直角面；S04、利用所述侧面进行定位，研磨和抛光加工出两个屋脊面。本发明专利技术采用每个面一次加工到位，生产工序缩减将近一半，效率提高约一倍；同时，减少了研磨和抛光两道工序中的人为操作误差的叠加，另外，在加工直角面和屋脊面之前先精加工侧面和屋脊棱的所在面，利用这两个面作为基准面定位加工出直角面和屋脊面，大大提高了产品精度和合格率。

A processing technology of roof prism

【技术实现步骤摘要】
一种屋脊棱镜加工工艺
本专利技术涉及屋脊棱镜加工
，具体是一种屋脊棱镜加工工艺。
技术介绍
直角屋脊棱镜是将直角棱镜的大面用两个互相垂直的反射面代替构成的一种反射棱镜，这两个反射面称为屋脊面，两个直角面则分别作为光线的入射面和出射面。直角屋脊棱镜可以将图像倒置并偏转90，即当穿过棱镜时，出射光线与入射光线垂直，图像从右到左和从上到下进行反射。因此，直角屋脊棱镜主要用于光学成像系统中反射光线，其不会受限于全反射的临界角，能接受较大角度的入射光。生产直角屋脊棱镜的传统方式是：先利用直角棱镜毛料磨削出形状、大小与产品相当的毛坯件，然后依次抛光加工毛坯件的直角面和屋脊面。这种加工方式工序繁杂，加工过程费时费力，效率低下；并且难以控制产品的角精度和各面的面型精度，合格率低；加工出的直角屋脊棱镜由于屋脊角精度差，进而导致成品在成像时，出射光线偏向较大，成像清晰度和真实性差。经检索，中国专利，申请公布号：CN102794686A，申请公布日：2012.11.28，公开了一种斯米特屋脊棱镜抛光加工工艺，包括有棱镜毛坯本体及其对应的靠模，棱镜毛坯本体、靠模上的面一与面二的夹角为45°，面三与面四的夹角为90°，面五与面六相互平行，棱镜毛坯本体与靠模的表面用光学冷加工工艺中的光胶工艺胶合，分别对棱镜毛坯本体的面一、面二、面三、面四进行抛光加工。在加工过程中通过对产品干涉条纹的观察和测算，用抛光方法调整产品表面平整度和平行差，来确保产品的角精度。该专利技术中的加工工艺是先磨削加工出棱镜毛坯料本体，然后再对棱镜毛坯料本体各个工作面进行抛光，生产过程费时费力，效率低；且加工出的成品精度和合格率低。
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题针对现有的直角屋脊棱镜生产工艺生产效率、合格率和产品精度均较低的问题，本专利技术提供了一种屋脊棱镜加工工艺，每个面一次加工到位，生产工序缩减将近一半，效率提高约一倍；同时，减少了研磨和抛光两道工序中的人为操作误差的叠加，另外，在加工直角面和屋脊面之前先精加工侧面和屋脊棱的所在面，利用这两个面作为基准面定位加工出直角面和屋脊面，大大提高了产品精度和合格率。技术方案为解决上述问题，本专利技术提供的技术方案为：一种屋脊棱镜加工工艺，步骤包括：S01、取屋脊棱镜毛料，先研磨加工出两个侧面；S02、研磨和抛光所述屋脊棱镜毛料的大面，加工出屋脊棱的所在面；S03、利用屋脊棱的所在面进行定位，研磨和抛光加工出两个直角面；S04、利用所述侧面进行定位，研磨和抛光加工出两个屋脊面。进一步地，所述侧面的加工步骤包括：ⅰ、用丙酮试剂擦净所述屋脊棱镜毛料的一个侧面后将其摆放到托盘上，然后用光学胶固定，待胶水干透后在所述屋脊棱镜毛料四周涂抹上保护漆；ⅱ、均匀摆放满托盘后整盘置于二轴机中，从上往下对所述屋脊棱镜毛料朝上的侧面进行研磨，研磨至表面的砂眼粒度在6倍放大镜下观察均匀一致，无划痕。进一步地，所述屋脊棱的所在面的加工步骤包括：ⅰ、将一个所述侧面用光学胶粘接在靠体Ⅰ的侧面，保证所述屋脊棱镜毛料的大面水平朝上且高于靠体Ⅰ的上端，然后将靠体Ⅰ的下端用光学胶固定在托盘上；ⅱ、均匀摆放满托盘后整盘置于二轴机中，从上往下对所述屋脊棱镜毛料的大面进行研磨，研磨尺寸误差控制在0.005mm以内，表面平整度控制在0.001mm，研磨后表面的砂眼粒度在6倍放大镜下观察均匀一致，无划痕；ⅲ、然后对磨面进行抛光加工至表面平整度＜1/8λ，且用6倍放大镜在100W的白炽灯下检测表面无疵病，完成所述屋脊棱的所在面的加工。进一步地，所述靠体Ⅰ为90°角的精度误差在10″以内的玻璃方砖。进一步地，所述直角面的加工步骤包括：ⅰ、取靠体Ⅱ，将靠体Ⅱ的大面和所述屋脊棱的所在面分别用乙醇和乙醚混合试剂擦净，并将两者光胶在一起，保证屋脊棱镜毛料上已加工好的所述侧面竖直；然后将所述靠体Ⅱ光胶到托盘上；ⅱ、均匀摆放满托盘后整盘置于二轴机中，从上往下对所述屋脊棱镜毛料进行研磨和抛光，加工出所述直角面。进一步地，所述屋脊面的加工步骤包括：ⅰ、将一个所述侧面用乙醇和乙醚混合试剂擦净后用光学胶粘接在靠体Ⅱ的大面上，待胶干后涂上保护漆，然后将所述靠体Ⅱ光胶在托盘上；ⅱ、均匀摆放满托盘后整盘置于二轴机中从上至下对所述屋脊棱镜毛料进行研磨，研磨尺寸误差控制在0.005mm以内，表面平整度控制在-0.001mm，研磨至磨面在6倍放大镜下观察无划痕，然后对该磨面进行抛光加工出第一个屋脊面；ⅲ、用乙醇和乙醚混合试剂擦净所述第一个屋脊面并涂上保护漆，然后置于丙酮试剂中浸泡30分钟，再用超声波清洗干净；ⅳ、然后用同样的方法加工出另一个屋脊面。进一步地，所述靠体Ⅱ为的45°和90°角度误差均在10″以内的玻璃等腰直角三棱柱。进一步地，所述托盘为玻璃圆盘，其表面平整度＜1/10λ，表面光洁度为40～60，上下表面的平行度精度误差在5″以内。进一步地，所述直角面的表面平整度＜1/4λ，表面光洁度为20～40；所述屋脊面的表面平整度＜1/8λ，表面光洁度为20～40；屋脊棱镜成品的45°和90°角误差控制在5″以内。进一步地，抛光加工中，采用沥青和松香按1∶1.7的配比自制抛光盘，且抛光液为氧化铈∶纯净水＝1∶100的氧化铈溶液。有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)本专利技术提供的一种屋脊棱镜加工工艺，采用依次精加工出屋脊棱镜的侧面、直角面和屋脊面的方式进行加工，每个面一次加工到位，与“先加工出屋脊棱镜的形状，再对各面进行抛光加工”的传统生产方式相比，生产工序缩减将近一半，效率提高约一倍；同时，减少了研磨和抛光两道工序中的人为操作误差的叠加，大大提高了产品精度；(2)本专利技术提供的一种屋脊棱镜加工工艺，在加工直角面和屋脊面之前先精加工两个侧面和屋脊棱的所在面，在保证这两组面的精度后借助这两组面进行定位，进一步加工出直角面和屋脊面，使得直角面、屋脊面以及屋脊棱镜的45°和90°角的精度大大提高，加工出的屋脊棱镜的屋脊角精度误差能够达到1″以内，光线经其转向后出射光线的角度偏差在30″以内，合格率超过90％；(3)本专利技术提供的一种屋脊棱镜加工工艺，借助靠体Ⅰ与托盘配合定位屋脊棱镜毛料来加工屋脊棱的所在面，操作简单易控，使得所述屋脊棱的所在面的加工精度较高，进而保证了所述直角面和屋脊面的加工精度，产出的成品屋脊棱镜的角精度和塔差精度更高；(4)本专利技术提供的一种屋脊棱镜加工工艺，在已加工出所述屋脊棱的所在面的基础上，借助靠体Ⅱ与加工出的所述屋脊棱的所在面光胶配合定位屋脊棱镜毛料，并与托盘配合使用进行研磨和抛光加工，精度控制较高，有效保证了屋脊棱镜产品的45°角精度和两直角面的垂直度；(5)本专利技术提供的一种屋脊棱镜加工工艺，在已经精加工出两个侧面、所述屋脊棱的所在面和两个直角面的基础上，借助靠体Ⅱ与所述侧面胶合定位屋脊棱镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种屋脊棱镜加工工艺，其特征在于，步骤包括：/nS01、取屋脊棱镜毛料，先研磨加工出两个侧面(11)；/nS02、研磨和抛光所述屋脊棱镜毛料的大面，加工出屋脊棱(14)的所在面；/nS03、利用屋脊棱(14)的所在面进行定位，研磨和抛光加工出两个直角面(12)；/nS04、利用所述侧面(11)进行定位，研磨和抛光加工出两个屋脊面(13)。/n

【技术特征摘要】
1.一种屋脊棱镜加工工艺，其特征在于，步骤包括：
S01、取屋脊棱镜毛料，先研磨加工出两个侧面(11)；
S02、研磨和抛光所述屋脊棱镜毛料的大面，加工出屋脊棱(14)的所在面；
S03、利用屋脊棱(14)的所在面进行定位，研磨和抛光加工出两个直角面(12)；
S04、利用所述侧面(11)进行定位，研磨和抛光加工出两个屋脊面(13)。


2.根据权利要求1所述的屋脊棱镜加工工艺，其特征在于，所述侧面(11)的加工步骤包括：
ⅰ、用丙酮试剂擦净所述屋脊棱镜毛料的一个侧面后将其摆放到托盘(2)上，然后用光学胶固定，待胶水干透后在所述屋脊棱镜毛料四周涂抹上保护漆；
ⅱ、均匀摆放满托盘(2)后整盘置于二轴机中，从上往下对所述屋脊棱镜毛料朝上的侧面进行研磨，研磨至表面的砂眼粒度在6倍放大镜下观察均匀一致，无划痕。


3.根据权利要求1所述的屋脊棱镜加工工艺，其特征在于，所述屋脊棱(14)的所在面的加工步骤包括：
ⅰ、将一个所述侧面(11)用光学胶粘接在靠体Ⅰ(3)的侧面，保证所述屋脊棱镜毛料的大面水平朝上且高于靠体Ⅰ(3)的上端，然后将靠体Ⅰ(3)的下端用光学胶固定在托盘(2)上；
ⅱ、均匀摆放满托盘(2)后整盘置于二轴机中，从上往下对所述屋脊棱镜毛料的大面进行研磨，研磨尺寸误差控制在0.005mm以内，表面平整度控制在0.001mm，研磨后表面的砂眼粒度在6倍放大镜下观察均匀一致，无划痕；
ⅲ、然后对磨面进行抛光加工至表面平整度＜1/8λ，且用6倍放大镜在100W的白炽灯下检测表面无疵病，完成所述屋脊棱(14)的所在面的加工。


4.根据权利要求3所述的屋脊棱镜加工工艺，其特征在于：所述靠体Ⅰ(3)为90°角的精度误差在10″以内的玻璃方砖。


5.根据权利要求1所述的屋脊棱镜加工工艺，其特征在于，所述直角面(12)的加工步骤包括：
ⅰ、取靠体Ⅱ(4)，将靠体Ⅱ(4)的大面和所述屋脊棱(14)的所在面分别用乙醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：金正彬，
申请(专利权)人：马鞍山市江南光学有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34