光刻生产角度尺专用夹具制造技术

本发明专利技术涉及角度尺的一种加工方法，特别是一种角度尺全光刻法及其专用夹具。本发明专利技术应用光刻照象的原理，将已加工成型并镀铬的主尺和游标尺涂上感光胶，经处理后放入专用照象夹具中进行感光，再经坚膜、固化、化学腐蚀等处理，使线纹达到一定的深度。本方法具有生产效率高、质量稳定可靠、表面美观、可全镀铬等特点。另外由于省出昂贵的精密圆刻机床，因而具有较高的经济效益。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种用光刻法对角度尺主尺及游标尺进行刻线的方法。目前国内外制造角度尺都是在精密圆刻机床上加工，主要程序如下1.将待刻的扇形主尺板及呈圆锥形面的游标片上涂沥青保护漆。2.将已涂漆的待刻工件按定位要求，放到圆刻机上进行浮刻，再在刻字机上刻字，厂标及数码。3.将工件不需腐蚀处保护好后，置入腐蚀液中腐蚀出具有一定深度的线纹。4.去掉沥青漆，在线纹及数字处涂上黑漆，并加以烘干。采用上述方法加工的角度尺，主要缺点是生产效率低，由于受温度，湿度等影响，浮刻时易产生划痕毛刺，经常调整造成质量不稳定。由于只能在镀铬之前进行刻线，所以这种工艺不能实现角度尺全镀铬加工。本专利技术就是针对上述问题而提供的一种新的角度尺刻度加工方法，即角度尺全光刻法。它包括对呈扇形面主尺板的光刻加工，也包括对呈内圆锥面的游标尺的光刻加工。采用本方法与传统的方法相比有以下几个优点1.刻线生产效率高，机械刻蚀法刻一把尺约需60分钟，而本方法只需2分钟。2.质量稳定、可靠。表面美观，可全镀铬。3.成品合格率高，以精度为2′的320°万能角度尺为例，采用机械刻蚀法一次装配合格率仅为50%，而本法一次装配合格率为95%以上。4.节约资金，使用本方法仅需1000元左右，而用机械刻蚀法仅一台精密圆刻机设备就需20万元。本专利技术应用光刻照象的原理，将已加工成形并镀铬的角度尺的主尺扇形板(或游标尺部件)涂上聚乙烯醇感光胶，经甩干后表面形成一层均匀的感光胶膜。然后将待刻的工件放到专用的照象夹具中，使玻璃刻度板与工件紧密贴合，感光后，透光部分的胶膜不溶于水，不透光部分(线纹、数码)溶于水，经显影、坚膜、固化等处理使感光胶膜具备了抗酸蚀的性能，经检查修补后可进行化学腐蚀，使线纹达到一定的深度。光刻加工的流程图如下工件清洗→上感光胶→感光→染色显影→坚膜→固化→修补→腐蚀→发黑→去胶防锈。下面以生产精度为2′的320°万能角度尺为例具体说明本专利技术的实施。主尺感光用玻璃刻度板结构见图6。游标尺感光用玻璃刻度板结构图5。游标玻璃刻度板由6～8毫米厚的优质玻璃本体21，和钢制板托22组成。为保证定位的准确性，以板托中心φ12孔为基准中心。将玻璃板与板托胶结成一体。主尺玻璃刻度板与游标玻璃刻度板相似由本体23和板托24组成。游标玻璃刻度尺的制造工艺如下1.下料。在厚6～8毫米无划痕的玻璃上用铸铁圆环在钻床上以120转/分，用碳化矽砂粒加水为研料，研割成φ148的圆玻璃。2.钻玻璃内孔，以φ148外圆为基准在中心处研割出φ28的内孔。3.胶结。用乌利当胶，将钢制板托与圆玻璃胶结成一体，在50°～60℃下恒温48小时。4.磨外圆，把胶结体穿入心轴，在外圆磨床上用碳化矽砂轮加冷却液进行磨削。5.磨锥度15°将机床调整到一定角度，磨出符合图纸要求的尺寸。6.研磨、抛光15°锥度。研磨时可用金钢砂，氧化铬在专用研具上研磨。抛光时可用毛毡沾上氧化锶水溶液，抛至透明。7.涂腊、刻线、刻字在预热的玻璃曲面上，轻轻涂上一层均匀的腊层，根据图纸要求，在精密圆刻机上精心调整后进行刻线，保证所有刻线导向中心，线宽在0.08～0.10毫米之间，字码在刻字机上刻制。8.腐蚀。完成修补后，需腐蚀处用橡皮泥围好，倒入硫酸，氢氟酸的混合液，进行腐蚀。9.嵌漆。去掉腊层后，在线纹及字码处嵌入黑漆。在60℃下烘干12小时。10、送计量室检定。合格即可使用。根据光刻法而设计的专用照象夹具如附附图说明图1、2、3、4所示。图1、2为游标尺照象夹具，它是由插销1，顶丝2、挡板3，玻璃刻度尺4，手柄5压板6，上模板7，导柱8，定位板9，定位块10，下模板11等组成。本夹具一次可装夹两个待刻的工件，待刻的工件装在下模板11上。由定位板9，定位块10定位。由顶丝2顶紧，确保游标部件R68定位基面与定位板9紧靠。游标玻璃刻度尺装在上模板上，板托φ12孔与上模板中心孔用φ12柱轴定位连接。工作时，拔开插销1，把待刻工件装入，紧靠定位板9和定位块10，合上挡板3，插入插销1，拧紧顶丝2，拧动手柄5，带动压块6，使上模板沿四个导柱向下移动，使玻璃刻度板与工件紧密贴合，此时可进行感光工序。感光后，拧松手柄5，上模板靠弹簧力自动抬起，松开顶丝2，拔出插销1即可取出已感光的工件，可进行下道工序显影处理。该照象夹具须保证工件，夹具、玻璃刻度板三个中心孔重合。其误差不得大于0.01。在工艺上须保证上模板7下模板11，两个中心孔，四个导柱孔、重合。其位置误差不超过0.01。主尺照象夹具见附图3，附图4所示。它由定位块12，插销13，定位挡块14、底板15，玻璃刻度尺16，压块17，压紧丝杆18、手柄19横杆20等组成。扇形待刻主尺板装入夹具时须拔出插销13，打开横杆20，将工件轻放在玻璃刻度板16上，并紧靠定位块12，定位挡块14。然后将横杆20放下将拔销插入。拧紧手柄19带动丝杆18使压块17向下移动，压紧工件、使工件与玻璃刻度板紧密相靠。此时可进行感光工序。此夹具定位块调整是保证光刻精度的关键，第一次调整，要使用专用量具，使工件中心。主尺玻璃刻度板中心及夹具中心重合。其误差不超过0.01。第二次调整可用经检验合格的刻线工件，利用刻线重合法进行调整。权利要求1.一种角度尺加工方法，特别是一种角度尺全光刻法，其特征是对主尺和呈内圆锥面游标尺的刻度采用光学刻度方法。2.根据权利要求1的角度尺全光刻法，一种实现此方法加工主尺和游标尺的专用夹具由插销、玻璃刻度尺、手柄、压板、上膜板、导柱、定位板、定位块、下模板等组成。其特征是(1)手柄与压板的接触部分形状分别为球面和V形面，使手柄与压板在传递压力的过程中呈浮动状态。(2)扇形定位板的圆心与下模板圆心的偏差小于0.01mm。(3)导柱与上模板的配合为滑配合，与下模板的配合为静配合。3.根据权利要求2的加工主尺和游标尺的专用夹具，其特征是玻璃刻度尺由玻璃本体和托板组成。4.根据权利要求2和权利要求3的玻璃刻度尺其特征是游标玻璃刻度尺本体的形状和呈内圆锥面的游标尺形状相吻合。全文摘要本专利技术涉及角度尺的一种加工方法，特别是一种角度尺全光刻法及其专用夹具。文档编号G03F7/16GK1031610SQ8710568公开日1989年3月8日 申请日期1987年8月22日 优先权日1987年8月22日专利技术者李文玉 申请人:长春第一汽车制造厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种角度尺加工方法，特别是一种角度尺全光刻法，其特征是对主尺和呈内圆锥面游标尺的刻度采用光学刻度方法。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李文玉，
申请(专利权)人：长春第一汽车制造厂，
类型：发明
国别省市：22[中国|吉林]