[发明专利]高精度棱镜粘接装置和加工方法

说明书

本发明涉及棱镜精加工领域，具体公开一种高精度棱镜粘接装置和加工方法，包括工装和光胶板，工装远离光胶板的一端和抛光机相连接，工装由圆形连接模和实体部粘结而成，实体部由一方形基块和对光块粘结而成，实体部的侧面粘结有棱镜，棱镜为透可见光棱镜，对光块的材质与棱镜相同，使用时先用工装结合光胶板将棱镜粘结好，然后置于抛光机上进行抛光，本发明运用光的反射原理观察棱镜待加工面和基准面之间的干涉条纹状态，保证了零件胶合过程中加工面与基准面的平行度，加工过程中，用平面激光干涉仪对工装和棱镜进行实时检测，从而更精确地控制零件的面型精度和第二平行差，保证加工时产生误差及时发现并修改，从而极大的提升了加工效率。

技术领域

本发明涉及棱镜精加工领域，具体涉及一种高精度棱镜粘接装置和加工方法。

背景技术

棱镜具有面数多、面型精度高、加工技术难度大、附加值高的特点。高精度（精度要求小于3″）ZnSe棱镜的加工，技术要求极高，加工周期长，且测量误差容易累积，导致产品合格率不高。

传统的ZnSe棱镜加工工艺过程是利用光胶上盘批量加工成品后，从中检出符合高精度的成品，然后不合格的继续上盘批量加工， 再检出符合高精度的合格品， 难以确保棱镜一次加工的精度，耗费时间且成品率低；或者采用人工单件手修的办法来达到要求精度，其操作性差，同样效率不高。

高精度棱镜的加工指标包括第一光学平行差、第二光学平行差、面型精度和光洁度。镜面的面型精度、第二平行差均通过激光干涉仪来检测，如果镜面平滑，干涉条纹就是平行的亮、暗纹。如果条纹有凹凸的话，结合激光照到镜面的入射角来判断镜面的凸凹状况。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种高精度ZnSe棱镜粘接装置和加工方法，以解决背景技术中存在的问题，达到节省原料，提高加工效率的效果。

为达到以上目的，本发明主要提供以下技术方案：

一种高精度棱镜粘接装置，其特征在于，包括工装和光胶板，工装的底部设置有光胶板，远离光胶板的一端和抛光机相连接，所述工装由圆形连接模和实体部粘结而成，所述实体部由一方形基块和对光块粘结而成，实体部的侧面粘结有棱镜，且棱镜的加工面与实体部的底表面平行，所述棱镜为透可见光棱镜，对光块的材质与棱镜相同。

进一步地，所述连接模和实体部居中粘结，连接部分中心偏移量不超过0.02mm。

进一步地，所述实体部和棱镜加工面的垂直度＜10″。

进一步地，所述光胶板，其面型精度ΔN=0.2 fr，光圈N=+1 fr，直径φ＞350mm，厚度D＞30mm。

进一步地，所述基块为膨胀系数小于3.3×10-6/K、边长加2倍棱镜厚度小于对角线120%、径厚比大于1∶10的正方体基材，其平行度修正小于0.002mm，垂直度小于15″，面轮廓度小于0.002mm。

进一步地，所述光胶板为直径大于基块1.5倍对角线、膨胀系数小于3.3×10-6/K、径厚比大于1∶10的玻璃材质并双面抛光。

进一步地，所述连接模膨胀系数小于3.3×10-6/K、直径小于基块的边长。

进一步地所述对光块边长小于基块边长1mm、直径为5～10mm，对光块面与基块面平行差小于0.002mm并抛光，面型精度ΔN＜0.5fr。

进一步地，所述棱镜为ZnSe棱镜，所述对光块的材质为ZnSe。

本发明使用上述装置提供了一种高精度棱镜的加工方法，包括以下步骤：

S1：取粗略加工过的棱镜毛料，先研磨加工出两个侧面，要求ΔN＜1fr、垂直度小于15″，第一平行差θ1＜2″；

S2：将工装、光胶板完全擦拭干净，将光胶板水平放置于操作台上，上表面为基准面，工装的底表面与基准面相互贴合，并排出空气至干涉条纹为净色或无色；