[发明专利]一种光学玻璃轻量化结构数控加工工艺方法

权利要求书

1.一种光学玻璃轻量化结构数控加工工艺方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：工装设计：根据零件结构特点设计一种工装，所述的工装为一种可弹性收缩的部件或者仿零件形状的、具有阵列分布凸台定位面的零件；

步骤2：零件的定位与装夹：零件定位基准面形状公差优于0.01mm；工装的定位基准形状公差不大于0.008mm；根据结构不同零件的夹紧采用弹性收缩夹紧、粘接夹紧；

步骤3：轻量化结构加工工艺：预钻孔——层优先首层铣轻量化结构——层优先粗铣剩余层轻量化结构——深度优先精铣轻量化结构；

步骤4：残余应力去除：保护精密面或非加工面，配置去应力酸洗液，浸泡零件，清水清洗零件，完成光学玻璃残余加工应力的去除；

步骤1中的工装设计为：

根据零件结构特点，设计不同类型的工装，其中类圆柱形零件工装设计为一种可弹性收缩的部件，简称I型工装；若零件为非圆柱形且零件尺寸小于100mm，则工装应设计为仿零件形状的、外部接口为圆柱的部件，简称II型工装；若零件为非圆柱形且零件尺寸大于100mm，则工装应设计为仿零件形状的板类部件，简称III型工装；

所述的I型工装应包含2个零件：一个零件内腔与所加工零件外径配合，配合间隙0.1-0.3mm，外部为斜面，圆周分布锯槽，受压可以向内收缩，该零件具备圆柱接口；另一个零件内腔为斜面，该斜面与第一个零件配合，斜面角度不大于5度，且与第一个零件连接，且可对配合斜面施加压力，通过2个零件的相互作用实现夹紧，配合螺纹螺距不小于2mm；

所述的II型工装具备一个圆柱接口，方便工装夹紧，圆柱上方为一个仿零件形状的板，板面上分布有阵列凸台，凸台高度0.08-0.1mm，间隙用于填充粘接剂，凸台平面与圆柱接口须规定垂直度要求，通过3面实现零件定位；

所述的III型工装为仿零件形状的板类，板面上分布有阵列凸台，凸台高度0.08-0.1mm，间隙用于填充粘接剂，凸台平面与板背面须规定平行度要求，通过3面实现零件定位。

2.根据权利要求1所述的一种光学玻璃轻量化结构数控加工工艺方法，其特征在于步骤2中弹性收缩夹紧具体步骤如下：

1）弹性收缩夹紧适用于类圆柱类零件的定位与装夹；

2）铣磨零件的定位面及外圆，保证定位面平面度不大于0.01mm，外圆与底面垂直度不大于0.01mm；

3）将工装部件使用三爪卡盘夹紧于机床上，精铣工装定位面及定位内圆，要求定位面相对于机床主轴端跳0.006mm以内，定位内圆相对于机床主轴径跳0.006mm以内；

4）通过工装部件的旋紧压缩，使工装部件收缩，实现零件的夹紧。

3.根据权利要求1所述的一种光学玻璃轻量化结构数控加工工艺方法，其特征在于步骤2中粘接夹紧控制具体步骤如下：

1）使用合适厚度的隔热层平铺于加热板上，隔热层的作用是避免光学玻璃升温过快而炸裂；

2）将光学玻璃和工装同时放在隔热层上，工装的定位面朝向隔热层放置，光学玻璃必须使实心端朝向隔热层，严禁光学玻璃与隔热层之间存在封闭的气室；

3）设置加热板的最高温度不允许超过120℃，升温速度不大于1℃/min；

4）保护定位台阶面，使用热熔性粘接剂填充到工装粘接面上；

5）将光学玻璃放到凸台面上，轻轻推动，保证粘接剂厚度均匀；

6）将光学玻璃靠平工装定位基准，随空气冷却，粘紧零件。