棱镜夹具设计

　　1　夹具设计的意义

　　为了保证光学系统的光学性能和成像质量,反射棱镜依次由反射面展开成平板玻璃后,入射和出射的两个表面必须相互平行。但是由于在加工中存在着多种误差,使棱镜的几何形状与标准形状有差异,所以展开后平板玻璃的入射面和出射面就不再平行。这样的棱镜在光学系统中就会影响到光学性能和成像质量。因此,对棱镜的几何形状必须加以控制。在实际生产中,通常用光学平行差θⅠ,θⅡ来检查棱镜的几何形状误差。为了保证θⅠ,θⅡ的精度要求,以及为了满足生产效率和产品合格率的要求,需要设计出与之相适应的工装夹具。

　　2　棱镜加工方法的选择原则

　　制造棱镜的方法有多种多样,除了文中所介绍的玻璃夹具(靠体)加工方法和金属夹具加工方法外,还有弹性上盘加工方法、石膏盘加工方法等。

　　对一个特定的棱镜来说,其加工方法的选择原则不仅取决于棱镜的角度精度和光学平行差等要求,而且还要考虑到批量的大小、价格的高低和生产效率的高低等问题。选择棱镜加工方法的根本目的是要满足棱镜的各项技术指标的要求,且通过高效率的加工方法来追求获取最佳的经济效益。

　　3　夹具上盘方法简介

　　夹具上盘的方法可分为玻璃夹具(或称玻璃靠体)和金属夹具两种。这两种夹具既可独立使用,也可对某一棱镜交叉使用。

　　3.1　靠体上盘方法

　　靠体上盘的方法适用于光轴截面为单一平面的棱镜加工。

　　如直角棱镜、半五角棱镜、五角棱镜、道威棱镜、斯米特棱镜等。靠体上盘方法的工作原理是以棱镜的一个面(一般为弦面,这个面必须保证侧垂要求)作为胶合定位的基准面,通过靠体翻转来

　　完成其它两个面的加工。靠体上盘方法的最大优点是能用靠体的角度精度和光学平行差来保证棱镜的角度精度和光学平行差,而且适合高效生产线的加工,具有较高的生产效率。

　　靠体多数是用玻璃材料制成的,因为用玻璃材料不仅可以把靠体的精度做的很高,而且能很方便、很准确的用光测量的方法检验其精度。

　　采用玻璃材料的靠体上盘的加工方法,配以不同的棱镜胶合方式和上盘胶盘时所用的胶,可以达到不同的精度要求。如以光胶法上盘可使精度达到2″～10″;以假光胶法上盘可使精度达到30″～1′;以冷胶法上盘可使精度达到1′～2′;以热胶法上盘可使精度达到2′～5′。当然,角度精度要求不同,靠体的要求也会不同。靠体上盘法的特点是:

　　(1)具有对棱镜的角度精度和光学平行差要求的可保证性。

　　(2)具有棱镜一次胶合,完成多面加工的功能。