本申请一般涉及光学零件加工制造,具体涉及一种柱面窗口类光学零件外形成形加工装置和方法。
背景技术:
1、柱面窗口类光学零件在激光系统和同步辐射光束中有着广泛的应用,对柱面窗口类光学零件的精度要求也越来越高。柱面窗口类光学零件的外形一般与系统的外形共形,这使得柱面窗口类光学零件的外形比较复杂,需要多轴数控设备才能精确成形。
2、目前,传统的三轴数控设备通常不能加工此类光学零件,而四轴、五轴数控设备虽然可以加工这类光学零件,但相对三轴数控设备成本较高。因此,我们提出一种柱面窗口类光学零件外形成形加工装置和方法,用以解决上述问题。
技术实现思路
1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,期望提供一种通用性强、节省成本、成型加工精确度高的柱面窗口类光学零件外形成形加工装置和方法。
2、第一方面,本申请提供一种柱面窗口类光学零件外形成形加工装置,包括:
3、支撑架,所述支撑架设置在三轴数控设备的操作平台上;所述支撑架具有支撑杆;
4、支撑靠体,所述支撑靠体可转动地设置在所述支撑杆上,且所述支撑靠体与所述支撑杆同轴设置;所述支撑靠体的外表面形成用于安装多个待加工零件的加工区域;
5、所述三轴数控设备具有铣磨刀具,其用于对所述加工区域的所有待加工零件的所需位置进行加工,以形成光学零件成品。
6、根据本申请实施例提供的技术方案,还包括:
7、固定结构,所述固定结构设置在所述支撑杆上,其用于限制所述支撑靠体与所述支撑杆沿其轴线方向的相对位置。
8、根据本申请实施例提供的技术方案,所述待加工零件与所述加工区域胶粘连接;
9、相邻两个待加工零件之间形成预设间隙;所述预设间隙的宽度大于所述铣磨刀具的直径。
10、根据本申请实施例提供的技术方案,所述支撑架还包括:
11、基座,所述基座具有垂直设置且相互连接的第一连接段和第二连接段;所述第一连接段与所述三轴数控设备的操作平台相连接;所述第二连接段上安装有所述支撑杆,且所述支撑杆的轴线方向与所述操作平台表面平行设置。
12、第二方面,本申请提供一种柱面窗口类光学零件外形成形加工方法,基于上述的一种柱面窗口类光学零件外形成形加工装置实现,所述方法包括以下步骤:
13、将粘贴有待加工零件的支撑靠体安装在支撑杆上,并将支撑架装卡在三轴数控设备的操作平台上;
14、调整铣磨刀具至第一预设位置;所述第一预设位置为所述铣磨刀具边缘一侧与支撑靠体旋转中心相垂直的位置;
15、转动所述支撑靠体,调节待加工零件至第二预设位置;所述第二预设位置为所述待加工零件的一侧和所述铣磨刀具边缘一侧、所述支撑靠体旋转中心处于同一直线的位置;
16、锁紧当前所述支撑靠体的位置,并对所述待加工零件的待加工斜边和待加工圆角进行铣磨操作;
17、当所述待加工斜边和所述待加工圆角完成铣磨后,对所述待加工零件的待加工台阶进行铣磨操作,并在所述待加工台阶完成铣磨后,得到光学零件成品。
18、根据本申请实施例提供的技术方案,调整铣磨刀具至第一预设位置,具体包括以下步骤:
19、获取所述铣磨刀具的初始位置;
20、当所述初始位置与所述第一预设位置不一致时,调整所述铣磨刀具,直至所述铣磨刀具处于第一预设位置。
21、根据本申请实施例提供的技术方案,对所述待加工零件的待加工斜边和待加工圆角进行铣磨操作,具体包括以下步骤:
22、对所述待加工零件一侧的待加工斜边和待加工圆角进行铣磨操作;
23、当该侧的待加工斜边和待加工圆角完成铣磨时,转动所述支撑靠体,并对所述待加工零件的另一侧的待加工斜边和待加工圆角进行铣磨操作。
24、根据本申请实施例提供的技术方案,对所述待加工零件的待加工台阶进行铣磨操作,具体包括以下步骤:
25、将所述支撑靠体与所述支撑架分离并置于所述三轴数控设备的操作平台上;
26、按照预设铣磨半径对所述待加工零件的第一面进行铣磨,得到第一台阶;
27、翻转所述支撑靠体,并按照预设铣磨半径对所述待加工零件的第二面进行铣磨,得到第二台阶。
28、根据本申请实施例提供的技术方案,还包括以下步骤:
29、将所述光学零件成品与所述支撑靠体分离,对分离后的光学零件成品清洗并检验。
30、由上述技术方案可知,本申请至少具有如下有益效果:
31、本申请公开一种柱面窗口类光学零件外形成形加工装置,包括支撑架,其设置在爱三轴数控设备的操作平台上,且支撑架具有支撑杆;支撑杆上转动连接有支撑靠体,且其与支撑杆同轴设置;支撑靠体的外表面形成用于安装多个待加工零件的加工区域;并且,三轴数控设备具有铣磨刀具,其用于对加工区域的所有待加工零件的所需位置进行加工,以形成光学零件成品。
32、本装置利用支撑靠体的外表面形成加工区域,装配多个待加工零件,支撑架与支撑靠体可转动连接,支撑靠体能够相对支撑架相对转动,进而改变待加工零件的相对位置,利用三轴数控设备的铣磨刀具对待加工零件的所需位置进行加工,得到最终的光学零件成品。本申请设计该加工装置与传统的三轴数控设备配合使用,提高三轴数控设备的使用范围,通用性更强,节省成本,成形加工精确度高。
1.一种柱面窗口类光学零件外形成形加工装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种柱面窗口类光学零件外形成形加工装置,其特征在于,还包括:
3.根据权利要求1所述的一种柱面窗口类光学零件外形成形加工装置,其特征在于,所述待加工零件(4)与所述加工区域胶粘连接;
4.根据权利要求1所述的一种柱面窗口类光学零件外形成形加工装置,其特征在于,所述支撑架(1)还包括:
5.一种柱面窗口类光学零件外形成形加工方法,基于权利要求1-4任一项所述的一种柱面窗口类光学零件外形成形加工装置实现,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
6.根据权利要求5所述的一种柱面窗口类光学零件外形成形加工方法,其特征在于,调整铣磨刀具至第一预设位置,具体包括以下步骤:
7.根据权利要求5所述的一种柱面窗口类光学零件外形成形加工方法,其特征在于,对所述待加工零件的待加工斜边和待加工圆角进行铣磨操作,具体包括以下步骤:
8.根据权利要求5所述的一种柱面窗口类光学零件外形成形加工方法,其特征在于,对所述待加工零件的待加工台阶进行铣磨操作,具体包括以下步骤:
9.根据权利要求5所述的一种柱面窗口类光学零件外形成形加工方法,其特征在于,还包括以下步骤: