一种光学元件平面加工多点增压控制装置制造方法及图纸

技术编号：44914730 阅读：13 留言：0更新日期：2025-04-08 18:57

本发明专利技术涉及一种光学元件平面加工多点增压控制装置，包括施压块，其具有多个且按照一定的行和列排列布置，并位于光学元件顶面；每一个施压块顶面上均具有对应的反馈件，多个反馈件均与压力控制机电性连接，压力控制机通过反馈件对加工压力分区控制；压重背板根据加工过程施加的最大压力选择布置增重数量和材质，其位于反馈件顶部；工件盘位于压重背板顶部，且提供多个元件夹具的连接位置，元件夹具底部从光学元件的侧边夹持；工件轴位于工件盘上方，且通过主轴连接件与机床主轴连接。本发明专利技术提供的操作便捷、多点加压、分区控制的半自动化装置在提高加工效率、增强加工精度、降低操作难度以及提升安全性等方面都具有显著的技术效果。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学元件制造，更具体的说是涉及一种光学元件平面加工多点增压控制装置。

技术介绍

1、大口径超薄平面元件在光学加工、机械加工等领域中具有广泛的应用。由于这些元件的径厚比非常大(可达60:1，甚至更大，因此称为超薄平面元件)，因此在加工过程中容易出现受压不均匀的情况，导致面形控制难度极大。为了解决这一问题，通常会在元件上表面放置等尺寸的加压背板。然而，为了保证元件受压均匀，加压背板与元件接触的表面需要粘接柔性垫子，使元件与加压背板之间的接触为柔性接触。这种加工方式在一定程度上可以使元件面形得到收敛，但由于加压方式为整体式加压，对加压背板有较高的平面度要求，以保证元件均匀受压。通常加压背板的平面度需要控制在2μm以内，难以通过机械加工方式获得如此高的平面度；并且加压背板的施压过程一般由加工人员操作，无法准确保证元件与加压背板的贴合性，贴合性差易导致元件面形出现翘角或者塌边等不对称形状，对元件面形的收敛极为不利。

2、综上，大口径超薄平面元件现有的加压方式还存在以下缺点：1)整体式加压对元件面形局部调控极为不利，无法实现元件局部面形收敛；2)整体式加压易造成薄板元件变形，无法有效控制元件形状；3)整体式加压可能会使元件局部所受应力变大，不利于元件加工；4)为有效实现材料去除，加压背板重量通常较大，仅靠人力操作，费时费力且具有一定的安全隐患。

3、因此，如何提供一种解决上述问题的光学元件平面加工多点增压控制装置，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、为此，本专利技术的目的在于解决现有技术中光学元件的整体式加压对元件面形局部调控不利，无法实现元件局部面形收敛等技术问题，提出一种光学元件平面加工多点增压控制装置。

2、本专利技术的技术方案为一种光学元件平面加工多点增压控制装置，包括：

3、施压块，具有多个且按照一定的行和列排列布置，并位于光学元件顶面；

4、反馈件，每一个所述施压块顶面上均具有对应的所述反馈件，多个所述反馈件均与压力控制机电性连接，所述压力控制机通过所述反馈件对加工压力分区控制；

5、压重背板，根据加工过程施加的最大压力选择布置增重数量和材质，其位于所述反馈件顶部；

6、工件盘，位于所述压重背板顶部，且提供多个元件夹具的连接位置，所述元件夹具底部从所述光学元件的侧边夹持；

7、及工件轴，位于所述工件盘上方，且通过主轴连接件与机床主轴连接。

8、根据本专利技术的技术方案，所述施压块下表面粘贴柔性材质的软垫。

9、根据本专利技术的技术方案，所述工件盘与所述压重背板通过导向杆连接，用以调节所述压重背板和所述工件盘之间的距离。

10、根据本专利技术的技术方案，所述导向杆调节所述压重背板和所述工件盘之间的距离范围≥200mm。

11、根据本专利技术的技术方案，所述反馈件为压电陶瓷。

12、根据本专利技术的技术方案，所述反馈件和所述压重背板之间通过多个支撑件连接。

13、根据本专利技术的技术方案，所述工件盘顶部安装有多个支撑块，所述支撑块顶部安装有支撑板，所述压力控制机及其电源安装于所述支撑板顶部，所述工件轴底部穿过所述支撑板与所述工件盘连接。

14、根据本专利技术的技术方案，所述支撑板上还安装有压力显示器，所述压力显示器与上位机电性连接。

15、根据本专利技术的技术方案，所述压重背板提供最大压力值≥10kgf。

16、根据本专利技术的技术方案，每一个所述施压块的最大施加压力≥100n。

17、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术的技术效果如下：

18、本专利技术提供一种操作便捷、多点加压、分区控制的半自动化装置，根据元件现有形状调控各个区域压力，可以根据元件实际形状对各个区域的加工压力单独控制，使元件面形得到定向收敛，在使压力分区可控的前提下，加快面形收敛速度，还避免了传统整体式加压方式中可能出现的局部过压或欠压问题，从而显著提高了加工效率，这对超薄类元件的快速加工具有重要的意义。

19、并且，此装置可以直接固定在机床主轴箱上，加工人员只需在程序中设置加工压力并传输至施压块，即可完成元件的加压过程，省时省力，操作便捷。

20、本专利技术中的施压块下表面粘贴有柔性材质的软垫，这有助于实现施压块与光学元件之间的柔性接触，减少了因硬接触可能带来的损伤和变形。同时，反馈件(如压电陶瓷)的使用使得压力控制更加精细和准确，进一步提升了加工精度。

21、本专利技术设计了一种半自动化装置，通过压力控制机和反馈件的配合，实现了对加工压力的自动分区控制。这种设计简化了操作流程，降低了操作难度，使得操作人员能够更加便捷地进行加工操作。

22、本专利技术压力显示器与上位机的电性连接，使得操作人员能够实时监控加工过程中的压力变化情况，及时发现并处理潜在的安全隐患，提高了安全性。

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【技术保护点】

1.一种光学元件平面加工多点增压控制装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种光学元件平面加工多点增压控制装置，其特征在于，所述施压块(9)下表面粘贴柔性材质的软垫。

3.根据权利要求1所述的一种光学元件平面加工多点增压控制装置，其特征在于，所述工件盘(4)与所述压重背板(5)通过导向杆(15)连接，用以调节所述压重背板(5)和所述工件盘(4)之间的距离。

4.根据权利要求3所述的一种光学元件平面加工多点增压控制装置，其特征在于，所述导向杆(15)调节所述压重背板(5)和所述工件盘(4)之间的距离范围≥200mm。

5.根据权利要求1所述的一种光学元件平面加工多点增压控制装置，其特征在于，所述反馈件(8)为压电陶瓷。

6.根据权利要求1所述的一种光学元件平面加工多点增压控制装置，其特征在于，所述反馈件(8)和所述压重背板(5)之间通过多个支撑件连接。

7.根据权利要求1所述的一种光学元件平面加工多点增压控制装置，其特征在于，所述工件盘(4)顶部安装有多个支撑块(10)，所述支撑块(10)顶部安装有

8.根据权利要求7所述的一种光学元件平面加工多点增压控制装置，其特征在于，所述支撑板(3)上还安装有压力显示器(2)，所述压力显示器(2)与上位机(13)电性连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种光学元件平面加工多点增压控制装置，其特征在于，所述压重背板(5)提供最大压力值≥10kgf。

10.根据权利要求1-8任一项所述的一种光学元件平面加工多点增压控制装置，其特征在于，每一个所述施压块(9)的最大施加压力≥100N。

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【技术特征摘要】

1.一种光学元件平面加工多点增压控制装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种光学元件平面加工多点增压控制装置，其特征在于，所述施压块(9)下表面粘贴柔性材质的软垫。

5.根据权利要求1所述的一种光学元件平面加工多点增压控制装置，其特征在于，所述反馈件(8)为压电陶瓷。

6.根据权利要求1所述的一种光学元件平面加工多点增压控制装置，其特征在于，所述反馈件(8)和所述压重背板(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明壮，赵世杰，田亮，廖德锋，谢瑞清，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：

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