一种高精度屋脊棱镜的加工方法技术

本发明专利技术提供一种高精度屋脊棱镜的加工方法，主要是根据屋脊棱镜的左屋脊面、右屋脊面与后斜面空间中相互垂直的几何关系，将其转换为长方体同一顶点所确定的三个面之间的关系，再设计翻转工装，使屋脊棱镜用一个基准面、一次定位在工装上，再通过把翻转工装的三个基准面分次翻转光胶在光胶垫板上，组成镜盘加工，便可完成对屋脊棱镜角度加工精度的有效控制。本发明专利技术的高精度屋脊棱镜的加工方法有效地保证了高精度屋脊棱镜的加工精度，避免了传统方法多次光胶、传递误差大、精度低的缺陷。精度低的缺陷。精度低的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度屋脊棱镜的加工方法


[0001]本专利技术属于光学器材加工
，具体涉及一种高精度屋脊棱镜的加工方法。

技术介绍

[0002]如图1和图2所示，屋脊棱镜是屋脊棱镜的一种，是把直角棱镜的一个直角面加工成一个屋脊面组成的四面体，屋脊棱与另一个直角面仍然保持90
°
夹角，当入射光从底面入射时，经直角面和两个屋脊面三次反射后，把物镜所成的倒像变成正像，并使光线方向转折180
°
，平行于入射光再从底面出射。由于屋脊棱镜具有上述的定向反射特性，可以倒像和提高测距精度。为了提高屋脊棱镜的倒像质量和提高测距精度，对屋脊棱镜的技术要求很高，即入射光线与出射光线的平行误差要求为θⅠ＝θⅡ≥2
″
，屋脊角误差≥1
″
；屋脊棱上不许有破点，四个工作面的平面度要求为N＝0.5、ΔN＝0.2，其中，角度误差是屋脊棱镜在加工中控制的最大难点。
[0003]屋脊棱镜在光学加工中的角度精度控制方法一般有以下两种：方法一，在抛光机上用长方体、60
°
方体和光胶垫板等工装来组成镜盘，通过控制平行的方法来进行研磨、抛光。这种方法对于屋脊棱镜在加工中的技术要求(屋脊棱角角度≥1
″
，屋脊棱与3面的90
°
≥2
″
，以及第二光学平行差≥2
″
)均无法精准控制。方法二：用加工立方体的方法，先将毛坯加工成立方体光坯，待检测合格后，再将立方体光坯用精密切割机切割成屋脊棱镜形状，最后再继续加工屋脊棱镜1面。切割中容易造成已合格的工作面产生缺陷，影响零件质量，并且对于第二光学平行差≥2
″
的精度也无法精准控制。这种两种加工方法均存在光胶次数多，传递误差大的特点，不适合高精度校准棱镜的加工。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种高精度屋脊棱镜的加工方法，用于克服上述问题或者至少部分地解决或缓解上述问题。
[0005]为此，本专利技术提供一种高精度屋脊棱镜的加工方法，所述屋脊棱镜具有相互平行的下表面和上表面，以及相互平行的左侧面和右侧面，所述屋脊棱镜的后端为后斜面，前端为相垂直的左屋脊面和右屋脊面，左屋脊面和右屋脊面之间形成屋脊棱，屋脊棱与后斜面呈90
°
角，与下表面呈45
°
角，所述高精度屋脊棱镜的加工方法包括以下步骤：
[0006]S001：制作翻转工装，所述翻转工装是在一个玻璃正四方体，该正方体具有底面、顶面、左前侧面、右前侧面、左后侧面、右后侧面和正斜面，左前侧面和右前侧面之间的侧棱线与正斜面呈45
°
角；
[0007]S002：精磨和抛光屋脊棱镜的下表面；
[0008]S003：精磨和抛光屋脊棱镜的左侧面和右侧面；
[0009]S004：将屋脊棱镜的下表面光胶在翻转工装的正斜面上，使屋脊棱镜的屋脊棱位于翻转工装的侧棱线的延长线上；
[0010]S005：将翻转工装上盘后喷涂保护漆；
[0011]S006：将翻转工装的底面光胶至垫板上，精磨和抛光屋脊棱镜的后斜面，控制平行度，至面形检测合格；
[0012]S007：将翻转工装的左后侧面光胶至垫板上，精磨和抛光屋脊棱镜的右屋脊面，控制平行度，至面形检测合格；
[0013]S008：将翻转工装的右后侧面光胶至垫板上，精磨和抛光屋脊棱镜的左屋脊面，控制平行度，至面形检测合格；
[0014]S009：修正屋脊棱镜的左屋脊面和右屋脊面的角度精度，以及屋脊棱与上表面的空间角度精度至合格。
[0015]在步骤S001中，翻转工装的材料为与屋脊棱镜相同牌号的玻璃，其中，翻转工装的左后侧面、右后侧面与正斜面之间夹角为60
°±1″
，左后侧面、右后侧面与底面之间夹角为90
°±1″
，左后侧面与右后侧面之间夹角为90
°±1″
。
[0016]在步骤S002中，先将多个屋脊棱镜的下表面均匀贴置在贴置模上，然后通过铝胶膜和黄蜡将贴置模上的多个屋脊棱镜粘住，再将铝胶膜翻面，在精密研磨抛光机上对多个屋脊棱镜的下表面进行精磨和抛光，最后将各个屋脊棱镜从铝胶膜上和黄蜡中取下。
[0017]在步骤S003中，先在一个四方体的顶面设置多个相同厚度的辅助片，将多个屋脊棱镜的下表面光胶在四方体的侧壁上，并保证各个屋脊棱镜的左侧面或右侧面与一个辅助片的上表面对齐，再对各个屋脊棱镜上与辅助片对齐的左侧面或右侧面进行研磨和抛光，最后将各个屋脊棱镜从四方体上取下。
[0018]在步骤S004中，制作两个辅助片，并将两个辅助片分别光胶在翻转工装的左前侧面上和右前侧面上，将屋脊棱镜的下表面光胶在翻转工装的正斜面上时，通过两个辅助片校准屋脊棱镜的左屋脊面和右屋脊面，再取下两个辅助片。
[0019]在步骤S005中，将光胶好屋脊棱镜的翻转工装的底面光胶在光胶垫板上，再向翻转工装和屋脊棱镜的四周喷涂保护漆，只保留屋脊棱镜的后斜面。
[0020]在步骤S006中，对屋脊棱镜的后斜面的面形检测合格后，在后斜面上喷涂保护漆。
[0021]在步骤S007中，对屋脊棱镜的右屋脊面的面形检测合格后，在右屋脊面上喷涂保护漆。
[0022]在步骤S008中，对屋脊棱镜的左屋脊面的面形检测合格后，在左屋脊面上喷涂保护漆。
[0023]本专利技术的优点是：本专利技术的高精度屋脊棱镜的加工方法是根据屋脊棱镜的左屋脊面、右屋脊面与后斜面空间中相互垂直的几何关系，将其转换为长方体同一顶点所确定的三个面之间的关系，再设计翻转工装，使屋脊棱镜用一个基准面、一次定位在工装上，再通过把翻转工装的三个基准面分次翻转光胶在光胶垫板上，组成镜盘加工，便可完成对屋脊棱镜角度加工精度的有效控制。本专利技术有效地保证了高精度屋脊棱镜的加工精度，避免了传统方法多次光胶、传递误差大、精度低的缺陷。
附图说明
[0024]图1是本专利技术所要加工的屋脊棱镜的侧向视图；
[0025]图2是图1中A处的向视图；
[0026]图3是翻转工装的正向结构图；
[0027]图4是图3的左视图；
[0028]图5是图3的俯视图；
[0029]图6是将屋脊棱镜光胶在翻转工装上的结构图。
[0030]在以上图中：1屋脊棱镜；101下表面；102上表面；103左侧面；104右侧面；105后斜面；106左屋脊面；107右屋脊面；108屋脊棱；2翻转工装；201底面；202顶面；203左前侧面；204右前侧面；205左后侧面；206右后侧面；207正斜面；208侧棱线。
具体实施方式
[0031]下面通过一个具体的实施例，进一步对本专利技术进行说明。
[0032]实施例1
[0033]本专利技术提出一种高精度屋脊棱镜的加工方法，所要精密加工的屋脊棱镜1具有相互平行的下表面101和上表面102，以及相互平行的左侧面103和右侧面104，屋脊棱镜1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度屋脊棱镜的加工方法，所述屋脊棱镜(1)具有相互平行的下表面(101)和上表面(102)，以及相互平行的左侧面(103)和右侧面(104)，所述屋脊棱镜(1)的后端为后斜面(105)，前端为相垂直的左屋脊面(106)和右屋脊面(107)，左屋脊面(106)和右屋脊面(107)之间形成屋脊棱(108)，屋脊棱(108)与后斜面(105)呈90
°
角，与下表面(101)呈45
°
角，其特征在于，包括以下步骤：S001：制作翻转工装(2)，所述翻转工装(2)是一个玻璃正四方体，该正方体具有底面(201)、顶面(202)、左前侧面(203)、右前侧面(204)、左后侧面(205)、右后侧面(206)和正斜面(207)，左前侧面(203)和右前侧面(204)之间的侧棱线(208)与正斜面(207)呈45
°
角；S002：精磨和抛光屋脊棱镜(1)的下表面(101)；S003：精磨和抛光屋脊棱镜(1)的左侧面(103)和右侧面(104)；S004：将屋脊棱镜(1)的下表面(101)光胶在翻转工装(2)的正斜面(207)上，使屋脊棱镜(1)的屋脊棱(108)位于翻转工装(2)的侧棱线(208)的延长线上；S005：将翻转工装(2)上盘后喷涂保护漆；S006：将翻转工装(2)的底面(201)光胶至垫板上，精磨和抛光屋脊棱镜(1)的后斜面(105)，控制平行度，至面形检测合格；S007：将翻转工装(2)的左后侧面(205)光胶至垫板上，精磨和抛光屋脊棱镜(1)的右屋脊面(107)，控制平行度，至面形检测合格；S008：将翻转工装(2)的右后侧面(206)光胶至垫板上，精磨和抛光屋脊棱镜(1)的左屋脊面(106)，控制平行度，至面形检测合格；S009：修正屋脊棱镜(1)的左屋脊面(106)和右屋脊面(107)的角度精度，以及屋脊棱(108)与上表面(102)的空间角度精度至合格。2.根据权利要求1所述的高精度屋脊棱镜的加工方法，其特征在于，在步骤S001中，翻转工装(2)材料为与屋脊棱镜(1)相同牌号的玻璃，其中，翻转工装(2)的左后侧面(205)、右后侧面(206)与正斜面(207)之间夹角为60
°±1″
，左后侧面(205)、右后侧面(206)与底面(201)之...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨存斌，贺维，敬娟，胡晓琪，蔺东辉，闫博，赵琰，段海生，王刚，雷永亮，
申请(专利权)人：西安北方光电科技防务有限公司，
类型：发明
国别省市：