屋脊棱镜的成型加工方法.pdf

本发明公开了一种关于屋脊棱镜的成型加工方法，其特点在于包括以下步骤：a、将棱镜毛坯加工成抛完光的正四棱柱毛坯；b、分别铣磨正四棱柱毛坯中正对的两条侧棱，两侧平行等量的各切去一个三棱柱，铣磨后得到底面为六边形的直棱柱毛坯，所述的六边形轴对称，对称轴所在直线经过的两个内角为90°±5′；c、将底面为六边形的直棱柱毛坯放置在多刀切割模具内，采用组合切割刀具切割，使屋脊棱镜成型。本发明所述方法操作方便、生产效率高、并且能提高屋脊棱镜品质。

1、  一种屋脊棱镜的成型加工方法，其特征在于包括以下步骤：a、将棱镜毛坯加工成抛完光的正四棱柱毛坯；b、分别铣磨正四棱柱毛坯中正对的两条侧棱，两侧平行等量的各切去一个三棱柱，铣磨后得到底面为六边形的直棱柱毛坯，所述的六边形轴对称，对称轴所在直线经过的两个内角为90°±5′；c、将底面为六边形的直棱柱毛坯放置在多刀切割模具内，采用组合切割刀具切割，使屋脊棱镜成型。

2、  根据权利要求1所述的屋脊棱镜的成型加工方法，其特征在于：所述的底面为六边形的直棱柱毛坯，其六边形中两个相对内角为90°，其余四个内角均为135°。

3、  根据权利要求1所述的屋脊棱镜的成型加工方法，其特征在于：所述的多刀切割模具上开有棱镜毛坯安放槽，棱镜毛坯安放槽上设置有连续且连通的V形刀缝，相邻V形刀缝中相同倾斜方向的刀缝互相平行。

4、  根据权利要求2所述的屋脊棱镜的成型加工方法，其特征在于：所述的底面为六边形的直棱柱毛坯，其六边形内相邻的两个135°内角确定的那个侧面作为接触底面粘贴设置在多刀切割模具的棱镜毛坯安放槽内，棱镜毛坯安放槽形状与底面为六边形的直棱柱毛坯形状匹配。

5、  根据权利要求1所述的屋脊棱镜的成型加工方法，其特征在于：所述的组合切割刀具包括互相平行设置的多把切割刀片和工作台，切割刀片平行的固定在主轴上，相邻切割刀片之间的距离与多刀切割模具中相邻V形刀缝中相同倾斜方向的刀缝之间的距离相同。

6、  根据权利要求1或5所述的屋脊棱镜的成型加工方法，其特征在于：所述的安放固定有直棱柱毛坯的多刀切割模具，先把多刀切割模具的一端紧贴在组合切割刀具工作台的靠块基准面上，启动组合切割刀具，使得切割刀沿着相应刀缝进行切割，然后将多刀切割模具的另一端紧贴在组合切割刀具工作台的靠块基准面上，启动组合切割刀具，使得切割刀沿着相应刀缝再次进行切割，切割完工后得到的屋脊棱镜。

屋脊棱镜的成型加工方法
技术领域
本发明涉及一种光学棱镜的加工方法，具体是一种关于屋脊棱镜的成型加工方法。
背景技术
一般屋脊棱镜是通过单件加工的方法，其先加工成三角形单件，再在三角形单件上加工出两个屋脊面，由于屋脊棱镜对外观尺寸及内在品质要求较高。因此该方法难以满足屋脊棱镜的中心偏、角度误差等要求。当角度要求较高时，一般采用手修法分别对单件棱镜进行加工，费时费力，加工效率低。
宫杰、伍凡.施密特屋脊棱镜的角度误差分析及加工工艺方法.光电工程，1992，Vol.19，No.3：49-50中公开了两种屋脊棱镜的加工方法，一种是先加工45°角，另一种是先加工90°角。无论是哪一种加工方法，它都是逐一单件加工，工效低，加工成本大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足而提供一种操作方便、生产效率高、并且能提高屋脊棱镜品质的屋脊棱镜成型加工方法。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：该屋脊棱镜的成型加工方法，其特点在于包括以下步骤：a、将棱镜毛坯加工成抛完光的正四棱柱毛坯；b、分别铣磨正四棱柱毛坯中正对的两条侧棱，两侧平行等量的各切去一个三棱柱，铣磨后得到底面为六边形的直棱柱毛坯，所述的六边形轴对称，对称轴所在直线经过的两个内角为90°±5′；c、将底面为六边形的直棱柱毛坯放置在多刀切割模具内，采用组合切割刀具切割，使屋脊棱镜成型。
本发明所述的底面为六边形的直棱柱毛坯，其六边形中两个相对内角为90°，其余四个内角均为135°。
本发明所述的多刀切割模具上开有棱镜毛坯安放槽，棱镜毛坯安放槽上设置有连续且连通的V形刀缝，相邻V形刀缝中相同倾斜方向的刀缝互相平行。
本发明所述的底面为六边形的直棱柱毛坯，其六边形内相邻的两个135°内角确定的那个侧面作为接触底面粘贴设置在多刀切割模具的棱镜毛坯安放槽内，棱镜毛坯安放槽形状与底面为六边形的直棱柱毛坯形状匹配。
本发明所述的组合切割刀具包括互相平行设置的多把切割刀片和工作台，切割刀片平行的固定在主轴上，相邻切割刀片之间的距离与多刀切割模具中相邻V形刀缝中相同倾斜方向的刀缝之间的距离相同。
本发明所述安放固定有直棱柱毛坯的多刀切割模具，先把多刀切割模具的一端紧贴在组合切割刀具工作台的靠块基准面上，启动组合切割刀具，使得切割刀沿着相应刀缝进行切割，然后将多刀切割模具的另一端紧贴在组合切割刀具工作台的靠块基准面上，启动组合切割刀具，使得切割刀沿着相应刀缝再次进行切割，切割完工后得到的屋脊棱镜。
本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明将玻璃毛坯先加工成正四棱柱，保证了90度屋脊角的精度在±5′，降低了精加工的难度；再加工为底面为六边形的直棱柱毛坯保证了产品要求的中心偏在±0.05mm，降低了精加工难度；采用多刀切割工序，以及采用特定的切割模具，使成型工序减少，加工工序提高，降低成本。
附图说明
图1-1为本发明所述屋脊棱镜成品主视图。
图1-2为本发明所述屋脊棱镜成品左视图。
图2-1为本发明所述正四棱柱毛坯结构示意图。
图2-2为本发明所述正四棱柱毛坯底面形状示意图。
图3-1为本发明所述底面为六边形的直棱柱毛坯结构示意图。
图3-2为本发明所述直棱柱毛坯六边形底面形状示意图。
图4-1为本发明所述的多刀切割模具结构示意图。
图4-2为本发明所述的多刀切割模具侧视示意图。
图5为本发明所述的组合切割刀具结构示意图。
图6为本发明成型完工件图。
具体实施方式
参见图1-1、图1-2，屋脊棱镜1成品中其屋脊线12两端的屋脊夹角α为90°±5′，屋脊线12两端可以根据具体使用要求加工出定位倒角13，屋脊棱镜1底部也可以根据具体使用要求加工出保护倒角14。屋脊棱镜1高度为C，侧面宽度为H，顶角为B，等腰角为A。
参见图2-1、图2-2，首先将棱镜毛坯加工成正四棱柱毛坯2，正四棱柱毛坯2的四条侧棱分别是21、22、23和24，正四棱柱毛坯2长度为d，其底面为对角线长度为a的正方形25，正方形25的各个内角β均为90°±5′。正四棱柱毛坯2按照常规工序进行抛光。
参见图3-1、图3-2，铣磨正四棱柱毛坯2中的两条相对侧棱21和23，分别平行等量的切去一个三棱柱，铣磨后得到底面为六边形的直棱柱毛坯3，直棱柱毛坯3中保留的侧棱22和24即为最终加工成型的屋脊棱镜中的屋脊棱线。直棱柱毛坯3其底面的六边形31轴对称，对称轴所在直线经过的两个内角γ为90°±5′，最佳应控制为90°，其余四个内角δ均为135°。六边形31高度为a，两个铣磨面之间的宽度为H，且务必保证侧棱22、24到六边形一个铣磨面的距离为H/2(H/2允许正负偏差0.05mm)，即侧棱22、24在六边形31的宽度方向上居中，尺寸H为最终加工成型的屋脊棱镜的侧面宽度。
参见图4-1、图4-2，多刀切割模具4采用磁铁性金属制成，多刀切割模具4上开有棱镜毛坯安放槽41，棱镜毛坯安放槽上41设置有连续且连通的V形刀缝42，相邻V形刀缝42中相同倾斜方向的刀缝互相平行，即刀缝42-1与刀缝42-2平行，两者之间的距离为b，其余刀缝以此类推。V形刀缝42的夹角为B，用于形成屋脊棱镜成品中的顶角。多刀切割模具4两端的夹角为A，多刀切割模具4两端的外轮廓线分别为基准面I和基准面II，多刀切割模具4的底面为基准面III。将底面为六边形的直棱柱毛坯3放置在棱镜毛坯安放槽41内，放置时，六边形31内相邻的两个内角δ确定的那个侧面作为接触底面粘贴设置在棱镜毛坯安放槽41内，棱镜毛坯安放槽41截面形状与直棱柱毛坯3截面形状匹配。
参见图5，组合切割刀具5包括互相平行设置的多把切割刀片51和工作台52，切割刀片51平行的固定在主轴53上，切割刀片51之间设置有隔离圈54，相邻切割刀片51之间的距离为b。数控电动装置55带动主轴53转动，从而带动切割刀片51旋转。开动数控电动装置55使得工作台52具有磁性，将多刀切割模具4的基准面I紧贴工作台上的靠块基准面IV，多刀切割模具4的基准面III平放在工作台面V上，多刀切割模具4被吸附在工作台52上，切割刀片51转动，沿着相应的刀缝42将对粘贴在多刀切割模具4上的直棱柱毛坯3进行切割。切割完后，将多刀切割模具4的基准面II紧贴工作台上的靠块基准面IV，多刀切割模具4的基准面III平放在工作台面V上，多刀切割模具4被吸附在工作台52上，切割刀片51转动，沿着相应的刀缝42将对粘贴在多刀切割模具4上的直棱柱毛坯3再次进行切割。切割完工后如图6所示，得到的就是屋脊棱镜1。