[发明专利]一种用于工件定位的夹具及方法及光学元件的加工方法

说明书

本发明属于光学技术领域，公开了一种用于工件定位的夹具及方法及光学元件的加工方法，用于工件定位的夹具包括：胶合区、隔离区、基准定位区，胶合区与基准定位区之间被所述隔离区隔开，基准定位区上设置有用于定位的基准平面，胶合区设置有用于容纳热熔胶的凹槽；隔离区设有用于容纳从胶合区溢出的热熔胶的隔离槽；工件上设置的待胶合平面与基准定位区上的基准平面配合方式为面接触，胶合区与工件上设置待胶合平面通过热熔胶胶合连接。基准平面与工件待胶合平面紧密贴合，防止胶合时胶层厚度不均匀导致的装夹不等厚误差，隔离区防止热熔胶污染到基准定位区；由于胶层较厚，固化所需的时间长，有效的避免了夹具形变传递给工件。

技术领域

本发明属于光学技术领域，涉及一种工件定位夹具及定位方法。

背景技术

光学加工的材料中应用最广泛的是玻璃材料，此类型材料具有脆性易断裂的特点。在机械加工玻璃材料时采用三爪、自定心卡盘之类的机械硬装夹方式装夹容易导致玻璃破裂，且在夹持时容易导致玻璃材料内部应力形变。

针对玻璃材料脆性易断裂问题现有技术在装夹时广泛采用平行金属板保护，将玻璃胶合在平行金属板上，在装夹时夹持底部的金属板从而实现对工件的装夹。装夹时装夹力导致金属板的形变传递给玻璃工件。

传统胶合方式是在基准面和工件之间涂敷热熔胶，胶合后，待工件冷却后基准面恢复形变会给工件内带来应力形变；在基准面上涂胶实际上是用融化的胶层覆盖了基准面，工件放置在基准平面定位时并不能做到基准平面与工件直接接触，而是填充了一层热熔胶层；胶层难以做到非常均匀，即使存在微米量级的不均匀性就会导致工件定位基准变化，热熔胶在胶合过程中冷却很快，越厚的胶层冷却过程中变得越粘稠，因此现有技术中的胶层越薄越有利于提高胶层均匀性。胶层薄容易提高胶层均匀性更有利于使工件基准面与平行金属板平行，但代价是牺牲部分胶合力。

发明内容

解决的技术问题是：胶层厚度不均匀会导致工件基准面与加工主轴不垂直；装夹夹持力导致工件内部产生应力导致形变。

一种用于工件定位的夹具，待定位工件上设置有待胶合平面，包括：胶合区、隔离区、基准定位区，所述的胶合区与基准定位区之间被所述隔离区隔开，基准定位区上设置有用于定位的基准平面，胶合区设置有用于容纳热熔胶的凹槽；隔离区设有用于容纳从胶合区溢出的热熔胶的隔离槽；工件上设置的待胶合平面与基准定位区上的基准平面配合方式为面接触，胶合区与工件上设置待胶合平面通过热熔胶胶合连接。优选胶合区水平面高于隔离区水平面至少0.5mm，基准定位区的基准平面高于胶合区水平面0.3~0.4mm。

上述用于工件定位的夹具在使用时，S1.将该夹具安装固定在机床工作台上，用光刀工艺将基准定位区的基准平面光平，被光平的基准平面与机床的主轴垂直；S2. 加热用于工件定位的夹具，并将加热融化的热熔胶涂敷在胶合区的凹槽中，将加热的待定位工件放置在用于工件定位的夹具上，给待定位工件施加压力，使得基准定位区上设置的基准平面与待定位工件上的待胶合平面贴合接触；胶合区中融化的热熔胶黏附于待定位工件上，在定位时多余热熔胶流进隔离区的隔离槽中，待冷却后，即可实现工件的装夹；S3加工完后，加热胶合区，只取下工件，夹具依然保持安装固定在机床工作台上；如果需要重复定位，重复S2步骤即可实现对工件的装夹。