[发明专利]一种可实现在线检测的金属多面扫描棱镜加工方法

权利要求书

1.一种可实现在线检测的金属多面扫描棱镜加工方法，包括以下步骤：

1)加工标准块步骤：加工一块精度优于金属多面扫描棱镜的设计参数的多面棱镜作为标准块，将所述金属多面扫描棱镜的扫描面个数记为N，标准块上的侧面个数也为N；

2)将所述标准块安装固定在电控转台的转轴上，其中所述标准块上任意侧面的法线方向与电控转台的转轴垂直；

3)将待加工的金属多面扫描棱镜镜胚也装夹在所述电控转台的转轴上，其中金属多面扫描棱镜镜胚横截面法线方向与电控转台的转轴平行；

4)在机床上搭建自准直定位光路，并将电控转台安装在机床工作台上，转动所述电控转台，将所述标准块的第一个侧面对准自准直定位光路，用锁止机构固定所述电控转台的转轴；在所述金属多面扫描棱镜镜胚上车削出第一扫描面；

5)在机床上搭建自准直检测光路，标准块的第一个侧面对准所述自准直定位光路时，以金属多面扫描棱镜的第一扫描面为基准，调整自准直检测光路使被第一扫描面反射的反射光和入射光重合；

6)转动所述电控转台，将标准块的第n个侧面对准所述自准直定位光路，在金属多面扫描棱镜镜胚上车削出第n个扫描面；标准块的第n个侧面对准所述自准直定位光路时，若所述自准直检测光路的入射光与被金属多面扫描棱镜第n个扫描面反射的反射光不重合，将第n个扫描面的反射光和入射光角度误差反馈至机床进行误差补偿加工，并再次对第n个扫描面车削；若自准直检测光路的入射光与被第n个扫描面反射的反射光重合，第一扫描面和第n扫描面的角度符合要求；其中n从2依次增加到N。

2.根据权利要求1所述的可实现在线检测的金属多面扫描棱镜加工方法，其特征在于：所述标准块为精度优于金属多面扫描棱镜的设计参数的玻璃多面棱镜。

3.根据权利要求2所述的可实现在线检测的金属多面扫描棱镜加工方法，其特征在于：所述的玻璃多面棱镜采用常规冷加工方法加工。

4.根据权利要求1所述的可实现在线检测的金属多面扫描棱镜加工方法，其特征在于：标准块上设置通孔，该标准块上的通孔与电控转台的转轴同轴的方式装配固定。

5.根据权利要求4所述的可实现在线检测的金属多面扫描棱镜加工方法，其特征在于：所述的待加工的金属多面扫描棱镜镜胚上也设置通孔，并穿入电控转台的转轴。

6.根据权利要求1～5之一所述的可实现在线检测的金属多面扫描棱镜加工方法，其特征在于：所述的自准直定位光路为自准直平行光管。

7.根据权利要求1～5之一所述的可实现在线检测的金属多面扫描棱镜加工方法，其特征在于：所述的自准直定位光路由平行光激光器、扩束镜、分光镜、平面反射镜、像屏组成，其中平行光激光器射出的平行光经过扩束后入射至分光镜，分光镜反射的光作为参考光被垂直放置于光路中的平面反射镜反射后入射至像屏，分光镜透射的光作为检测光入射至所述标准块的任意一个侧面；转动所述电控转台，检测光被该侧面反射至像屏，在像屏上形成干涉条纹。

8.根据权利要求1-5之一所述的可实现在线检测的金属多面扫描棱镜加工方法，其特征在于：

步骤5)中所述的自准直检测光路由平行光激光器、与所述平行光激光器发出的平行光垂直的标尺组成，标准块的第一个侧面对准所述自准直定位光路时，以所述金属多面扫描棱镜的第一扫描面为基准，调整平光激光器使被第一扫描面反射的反射光和入射光重合，记录反射光在标尺上的读数，该读数处的位置为自准直检测光路的基准位置；

步骤6)中，转动所述电控转台，将标准块的第n个侧面对准所述自准直定位光路，在金属多面扫描棱镜镜胚上车削出第n个扫描面；此时记录第n个扫描面的反射光在标尺上的第n位置，第n个扫描面的反射光在标尺上的第n位置与步骤5)中所述基准位置重合，则金属多面扫描棱镜的第一扫描面与第n扫描面的角度等于标准块的第一个侧面与第n个侧面的角度。