[发明专利]用于加工表面有复杂轮廓形状的超薄铝片的夹具及方法

说明书

技术领域

本发明涉及超薄铝片超精密加工技术领域，特别是涉及一种利用单点金刚石车床加工表面有复杂轮廓形状的超薄铝片的夹具及方法。 

技术背景

铝片常用的加工方法一般有压制、拉丝、铸造等，这些加工方法加工出的铝片的粗糙度Ra、面型Pv等均达不到光学零件要求具备的光学技术指标。常规厚度最薄在0.5mm左右，并且这些加工方法加工铝片只能制作表面出较平整、整体形状较单一的铝片，无法在铝片的表面上加工一些类似于正弦波、多台阶、椭圆、非球面等具有轮廓形状的且需要的厚度一般在0.5-0.01mm之间铝片，从而无法满足一些光学零部件的使用需求。为了满足一些光学零部件上需要铝材质的薄片且表面有复杂轮廓形状的要求，现有的常规的方法是在其他基底材料上面反复镀铝膜直到需要的厚度再在铝膜上加工出需要的轮廓形状，这种方法虽然可以满足使用中的一些需求，同时也带来了一些新的问题，因为镀膜这种加工方式本身的特点就是每次膜的厚度最高不超过0.03mm，在反复镀了几次后虽然厚度达到使用的要求但因为不是一次成型到所需厚度，所以经常存在脱膜的情况，大大增加了加工成本及生产周期。根据金刚石机床的特性机床上本身有自带的吸气孔，在主轴中心，且只有一个，若直接使用主轴中心的吸气孔直接吸附超薄铝片会由于中间吸力较大周围没有吸力且铝片容易变形继而导致产品呈现出严重凹坑现象，铝片的边缘处也会全部翘边在加工过程中刀具由外向内加工时因为铝片翘边而可能出现扎刀、出现震刀纹、产品变形等现状而无法达到加工要求。 

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种用于加工表面有复杂轮廓形状的超薄铝片的夹具及方法，解决目前无法直接加工光学级精度等级的超薄铝片及带有轮廓形状的超薄铝片的难题，而且安装方便生产周期短。 

本发明的技术解决方案如下： 

一种用于加工表面有复杂轮廓形状的超薄铝片的夹具，其特点在于，该夹具包括吸附盘和基准板； 

所述的吸附盘是盖状体，该盖状体的顶面设有多个吸气孔，该盖状体的内侧设有定位槽，供所述的基准板固定，该盖状体的顶面的外周缘还设有主轴连接孔，该主轴连接孔的位置与单点金刚石机床上主轴连孔的位置相适配。 

所述的基准板的直径大小与所述的吸附盘的定位槽的直径大小相适配。 

所述的基准板的厚度为0.05mm～0.20mm。 

所述的待加工超薄铝片面积越大，则所述的吸气孔分布越密集。 

所述的吸附盘的的顶面分布有吸气孔的面积大于所述的待加工超薄铝片面积越大。 

一种用于加工表面有复杂轮廓形状的超薄铝片的方法，其特点在于，该加工方法包括如下步骤： 

步骤一，制作用于加工表面有复杂轮廓形状的超薄铝片的夹具； 

步骤二，将吸附盘装夹在单点金刚石机床上，利用单点金刚石机床具有的主轴连孔位置直接进行装夹； 

步骤三，开启单点金刚石机床的吸气开关，将待加工的超薄铝片吸附在吸附盘上，用金刚石刀具将超薄铝片的表面加工出光学面，用来做为基准面，并对待加工的超薄铝片进行减薄处理，使其厚度小于0.10mm； 

步骤四，关闭吸气开关，取下超薄铝片； 

步骤五，安装基准板，利用吸附盘上的定位槽限定基准板位置； 

步骤六，在基准板表面均匀涂布纯水、航空润滑油或无嗅矿物酒精； 

步骤七，将超薄铝片的基准面与基准板接触，通过挤压纯水、航空润滑油、或无嗅矿物酒精，排除超薄铝片基准面与基准板之间的空气，开启单点金刚石机床的吸气开关，将该超薄铝片和基准板同时吸附在吸附盘上； 

步骤八，使用金刚石车刀加工出想要的产品厚度及轮廓形状； 

步骤九，关闭吸气开关，取下超薄铝片。 

附图说明

图1是本发明中夹具的吸气孔示意图。 

图2是本发明中夹具的剖视图。 

图3是本发明中夹具与单点金刚石机床之间的连接示意图。 

图4是本发明吸附盘、基准板及待加工产品之间连接的示意图。 

图5是本发明在加工产品的使用状态图。 

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。