[实用新型]非球面光学元件夹具

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学元件加工技术，尤其涉及一种非球面光学元件夹具。

背景技术

随着光学行业的飞速发展，越来越多的高精密光学仪器采用非球面光学元件设计光学系统。非球面光学元件可以相对容易的矫正多种像差，从而比单纯使用球面光学元件得到更好的成像效果；一个非球面光学元件能代替多个球面光学元件，从而简化仪器结构、降低仪器成本、并有效减轻仪器体积和重量。

现有技术中，非球面光学元件加工采用计算机控制的铣磨机、抛光机对非球面光学元件毛坯进行铣磨、精磨和抛光，进而获得高精度面形和表面粗糙度。在铣磨机对非球面光学元件抛光前，需要将非球面光学元件毛坯粘接到夹具上，然后将夹具螺纹固定或顶丝配合固定在铣磨机的主轴上。非球面光学元件不能像球面光学元件那样采用定心磨边保证偏心量，只能靠粘结的夹具精度来保证偏心的容差。现有夹具在加工非球面光学元件时，只能靠夹具的精度来定心（定心是指光轴与机械轴尽可能重合，完工后要满足公差的要求）。由于非球面光学元件毛坯仅靠粘接固定在夹具上，在铣磨过程中非球面光学元件毛坯与夹具间易发生微小的位移，无法保持加工过程的稳定，致使加工的非球面光学元件容易偏心，而且很难矫正。当加工大曲率（小半径）光学元件时，这种位移量很小，是因为中心空槽对大曲率的表面有夹持的作用，而在加工小曲率（大半径）的光学元件时，非球面光学元件毛坯的位移量大，中心空槽夹持不住大半径的元件，导致小曲率的光学元件发生较大偏心，致使其无法满足使用要求。

设计和研发更加合理的非球面光学元件夹具，以实现有效夹持非球面光学元件，尤其是提高小曲率非球面光学元件加工过程中的稳定性，成为一亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述非球面光学元件与夹具间存在相对运动的问题，提出一种非球面光学元件夹具，以实现有效夹持非球面光学元件毛坯，增强非球面光学元件加工过程中稳定性的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种非球面光学元件夹具，包括下端能与铣磨机主轴配合固定的夹具座，所述夹具座顶端嵌设有大小与非球面光学元件毛坯相匹配的定位槽，所述定位槽的上沿低于非球面光学元件毛坯的加工面。

进一步地，所述夹具座为柱状夹具座。

进一步地，所述定位槽底端设置有通孔。

进一步地，所述通孔与柱状夹具座轴线平行。

进一步地，所述定位槽的横截面为圆形。

进一步地，所述非球面光学元件夹具为陶瓷夹具、不锈钢夹具或铝合金夹具。

采用上述非球面光学元件夹具加工非球面光学元件的方法包括以下步骤：

a、采用粘结剂将非球面光学元件毛坯的非加工面固定在定位槽中；

b、然后将非球面光学元件夹具螺纹固定或顶丝配合固定在铣磨机的主轴上；

c、开启铣磨机，对非球面光学元件毛坯进行铣磨加工，得到非球面光学元件。

所述定位槽底端设置有通孔，以使过量的粘结剂流入通孔中。所述粘结剂为沥青。

本实用新型非球面光学元件夹具结构简单、合理，通过夹具座顶端定位槽的设置，使非球面光学元件毛坯在加工过程中与非球面光学元件夹具不发生相对运动，可有效解决现有技术中非球面光学元件易偏心的问题，提高了非球面光学元件的抛光精度。采用本实用新型非球面光学元件夹具夹持非球面光学元件毛坯加工得到的非球面光学元件的光轴与机械轴允差在一个微米以内。

本实用新型非球面光学元件夹具适用于非球面光学元件的加工，尤其适合夹持小曲率（大半径）非球面光学元件。所述非球面光学元件夹具可以根据非球面光学元件的需要设置形状和大小相匹配的定位槽。

附图说明

图1为本实用新型光学元件夹具的剖视图。

具体实施方式

实施例1

图1为本实用新型光学元件夹具的剖视图。

本实施例公开的一种非球面光学元件夹具，如图1所示，该非球面光学元件夹具包括夹具座，该夹具座为柱状夹具座。

夹具座下端能与铣磨机主轴配合固定，所述夹具座顶端嵌设有大小与非球面光学元件毛坯相匹配的定位槽1，该定位槽1的横截面为圆形，所述定位槽1的上沿低于非球面光学元件毛坯的加工面。定位槽1底端还设置有与柱状夹具座轴线平行的通孔2。本实施例中公开的非球面光学元件夹具为不锈钢夹具。