本實(shí)用新型屬于模仁加工領(lǐng)域，尤其是一種非球面模仁加工輔助裝置。

背景技術(shù)：

目前，采用超精密加工機(jī)對(duì)非球面模仁進(jìn)行生產(chǎn)加工?，F(xiàn)有的超精密加工機(jī)都只能通過(guò)真空吸附盤對(duì)非球面模仁進(jìn)行真空吸附夾持，由于真空吸附盤的直徑一般為φ100mm，而我們通常需要加工的非球面模仁的直徑為φ10～φ40mm，其相對(duì)于真空吸附盤較??；又由于真空吸附盤上的真空吸附孔的直徑為φ15mm，對(duì)于直徑≤φ15的非球面模仁不能吸附，而對(duì)于直徑為φ16～φ20的非球面模仁吸附不穩(wěn)定；因此，在整個(gè)真空吸附盤會(huì)以200轉(zhuǎn)/分鐘的速度旋轉(zhuǎn)進(jìn)行加工的過(guò)程中，非球面模仁易脫落。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種非球面模仁加工輔助裝置，旨在解決非球面模仁加工過(guò)程中的裝夾問(wèn)題。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：非球面模仁加工輔助裝置，包括固定座和固定帽；

所述固定座包括依次同軸連接為一體的固定部、腰柱部和吸附部，所述腰柱部的直徑小于固定部的直徑，所述固定部的直徑小于吸附部的直徑；

所述固定帽一端的端面上設(shè)有連接孔，固定帽另一端的端面上設(shè)有與連接孔相通的模仁定位孔，所述模仁定位孔的直徑小于連接孔的直徑；

所述固定帽通過(guò)連接孔罩設(shè)在固定部上，且固定帽與固定部可拆卸地連接在一起。

進(jìn)一步的是，所述固定部上設(shè)有外螺紋，所述連接孔內(nèi)設(shè)有與固定部上的外螺紋相匹配的內(nèi)螺紋，所述固定帽與固定部螺紋連接在一起。

進(jìn)一步的是，所述固定部的直徑為φ18mm、φ24mm或φ50mm。

進(jìn)一步的是，所述固定部與腰柱部之間的連接方式、以及腰柱部與吸附部之間的連接方式均為圓弧過(guò)渡連接。

進(jìn)一步的是，所述吸附部的直徑為φ68mm。

進(jìn)一步的是，所述吸附部的一端與腰柱部相連，吸附部的另一端的端面上設(shè)有吸附凹坑。

進(jìn)一步的是，所述吸附凹坑為與吸附部同軸的錐臺(tái)孔。

進(jìn)一步的是，所述吸附凹坑的最大直徑＞φ15mm。

進(jìn)一步的是，所述固定帽呈圓柱形，固定帽兩端的邊沿處均設(shè)有倒角。

進(jìn)一步的是，所述連接孔和模仁定位孔均與固定帽同軸。

本實(shí)用新型的有益效果是：利用該非球面模仁加工輔助裝置可將非球面模仁夾持固定在固定座和固定帽之間，非球面模仁待加工的部分由固定帽上的模仁定位孔穿出，并通過(guò)固定座的吸附部與超精密加工機(jī)的真空吸附盤進(jìn)行吸附連接，使得非球面模仁裝夾固定牢固、穩(wěn)定，加工的非球面模仁重復(fù)性一致，同心度達(dá)到0.001、sag值控制在±0.005以內(nèi)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是采用該非球面模仁加工輔助裝置將非球面模仁裝夾在真空吸附盤上的工作狀態(tài)示意圖；

圖中標(biāo)記為：固定座100、固定部110、外螺紋111、腰柱部120、吸附部130、吸附凹坑131、固定帽200、連接孔210、模仁定位孔220、內(nèi)螺紋211、非球面模仁300、真空吸附盤400、真空吸附孔410。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。

如圖1所示，非球面模仁加工輔助裝置，包括固定座100和固定帽200；固定座100包括依次同軸連接為一體的固定部110、腰柱部120和吸附部130，腰柱部120的直徑小于固定部110的直徑，固定部110的直徑小于吸附部130的直徑；固定帽200一端的端面上設(shè)有連接孔210，固定帽200另一端的端面上設(shè)有與連接孔210相通的模仁定位孔220，模仁定位孔220的直徑小于連接孔210的直徑；固定帽200通過(guò)連接孔210罩設(shè)在固定部110上，且固定帽200與固定部110可拆卸地連接在一起。

固定座100可以是鑄造成型并加工而成的一個(gè)整體，也可以是由一整塊材料直接加工而成的一個(gè)整體；由于超精密加工要求非球面模仁300的偏心＜5μm，sag的一致性在5μm以內(nèi)，而固定座100在工作時(shí)會(huì)隨著超精密加工機(jī)的主軸旋轉(zhuǎn)，因此要求固定座100在旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力小，設(shè)計(jì)就要求固定座100的主要各組成部分：固定部110、腰柱部120和吸附部130的圓柱度≤0.001μm，固定座100端面的平行度≤0.001μm、平面度≤0.001μm。另外，由于真空吸附壓力是85MPa，同樣考慮到離心力，因此要求盡可能降低固定座100的重量，所以使得腰柱部120的直徑小于固定部110的直徑，固定部110的直徑小于吸附部130的直徑。為了保證固定座100的整體強(qiáng)度，通常固定部110與腰柱部120之間的連接方式、以及腰柱部120與吸附部130之間的連接方式均為圓弧過(guò)渡連接。

為了對(duì)不同尺寸大小的非球面模仁300進(jìn)行裝夾，固定部110的直徑優(yōu)選為φ18mm、φ24mm或φ50mm；吸附部130的直徑優(yōu)選為φ68mm。其中，直徑為φ18mm的固定部110用于裝夾固定直徑為φ5～φ15mm的非球面模仁300，直徑為φ24mm的固定部110用于裝夾固定直徑為φ15～φ22mm的非球面模仁300，直徑為φ50mm的固定部110用于裝夾固定直徑為φ22～φ40mm的非球面模仁300。

因?yàn)槲讲?30的一端與腰柱部120相連，在上述基礎(chǔ)上，為了提高吸附部130與真空吸附盤400進(jìn)行吸附連接時(shí)的吸附效果，在吸附部130的另一端的端面上設(shè)有吸附凹坑131。吸附凹坑131優(yōu)選設(shè)置為與吸附部130同軸的錐臺(tái)孔，這種結(jié)構(gòu)的吸附凹坑131可以進(jìn)一步提高吸附效果。由于目前所使用的真空吸附盤400上的真空吸附孔410的直徑為φ15mm，為了達(dá)到提高吸附效果的目的，一般所設(shè)置的吸附凹坑131的最大直徑＞φ15mm。吸附凹坑131的最大直徑優(yōu)選為φ20mm。吸附凹坑131的最大直徑一般指的是錐臺(tái)形吸附凹坑131的外端的直徑。

固定帽200用于將非球面模仁300的夾持部位裝夾固定在固定座100的固定部110上，而使非球面模仁300的待加工部位從模仁定位孔220中穿出。固定帽200與固定部110之間的可拆卸連接方式可以為多種，例如：卡扣連接、嵌套連接、螺釘連接等等；優(yōu)選為圖1中所示的連接方式，即固定部110上設(shè)有外螺紋111，連接孔210內(nèi)設(shè)有與固定部110上的外螺紋111相匹配的內(nèi)螺紋211，固定帽200與固定部110螺紋連接在一起。由于固定帽200在工作時(shí)會(huì)隨著超精密加工機(jī)的主軸旋轉(zhuǎn)，為了避免旋轉(zhuǎn)過(guò)程中固定帽200松動(dòng)，通常在固定帽200的側(cè)壁內(nèi)設(shè)置有鎖定螺釘，鎖定螺釘?shù)那岸丝缮烊胫吝B接孔210內(nèi)并壓頂在固定部200的外螺紋111上。

優(yōu)選的，再如圖1所示，固定帽200呈圓柱形，固定帽200兩端的邊沿處均設(shè)有倒角。為了進(jìn)一步減小離心力，提高非球面模仁300的加工質(zhì)量，將連接孔210和模仁定位孔220均與固定帽200同軸設(shè)置。

利用該非球面模仁加工輔助裝置將非球面模仁300裝夾在真空吸附盤400上的過(guò)程：首先，旋擰取下固定帽200，將非球面模仁300的夾持部位與固定部110的端面貼合；其次，使非球面模仁300的待加工部位從固定帽200的模仁定位孔220中穿出，將固定帽200通過(guò)連接孔210罩設(shè)在固定部110上，且使固定帽200與固定部110螺紋連接，將非球面模仁300的夾持部位壓緊；最后，將裝夾有非球面模仁300的非球面模仁加工輔助裝置的吸附部130與超精密加工機(jī)的真空吸附盤400進(jìn)行吸附連接，確保真空吸附孔410對(duì)準(zhǔn)在吸附凹坑131中，如圖2所示。

由于一個(gè)粗加工的非球面模仁300需要加工數(shù)十次，采用了該非球面模仁加工輔助裝置后，每一次加工的重復(fù)性都能控制在1μm以內(nèi)，而且操作方便，極大的提高了工作效率。其中，每一個(gè)模仁外協(xié)回來(lái)PV≈20μm，我們需要加工到PV≈0.3μm，每加工一次需要從真空吸附盤400取下模仁檢測(cè)一次，觀察數(shù)據(jù)是否合格達(dá)標(biāo)，不達(dá)標(biāo)就繼續(xù)修復(fù)補(bǔ)正，直到做到合格為止，一個(gè)新的模仁大概需要加工十幾次，因此就要求這十幾次每一次吸附的位置偏差都必須低于0.001μm，把這個(gè)每次都在0.001μm以內(nèi)的偏差叫做重復(fù)性。

該非球面模仁加工輔助裝置對(duì)非球面模仁300裝夾固定牢固、穩(wěn)定，使得加工的非球面模仁300重復(fù)性一致，同心度達(dá)到0.001、sag值控制在±0.005以內(nèi)，有效的解決了非球面模仁300加工過(guò)程中的裝夾問(wèn)題，而且極大的提高了工作效率。