偏光棱镜的高精密加工方法
【专利摘要】一种偏光棱镜的高精密加工方法，所述的偏光棱镜是在一正方扁平柱体上加工出两个60度面和一个45度面而构成，该方法是采用超声波机床进行加工，本发明加工偏光棱镜的光学玻璃的面型精度达到0.005mm之内，与手工研磨相比，极大降低了生产时间，提高了生产效率。
【专利说明】偏光棱镜的高精密加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及偏光棱镜，特别是一种偏光棱镜的高精密加工方法。
【背景技术】
[0002] 棱镜是一种由两两相交但彼此均不平行的平面围成的透明物体，用以分光或使 光束发生色散。工作原理是光从一个介质进入另一个介质时（例如，从空气到玻璃的棱 镜），速度会改变。结果是，光的路径被弯曲，并且部分光被反射。光柱在接口所做的角度改 变和反射的比率由两个介质相互的折射率来决定。多数介质的折射率与光的波长或光的颜 色有关，当由棱镜表面折射时，由于色散作用导致不同程度的颜色分离。
[0003] 棱镜分为三种：色散棱镜、反射棱镜、偏光棱镜。本文介绍的是偏光棱镜（以下简 称为PBS)中的一种。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种偏光棱镜的高精密加工方法，该方法加工偏光棱镜的 光学玻璃的面型精度达到〇.〇〇5_之内，与手工研磨相比，极大降低了生产时间，提高了生 产效率。
[0005] 本发明的技术解决方案如下：
[0006] -种偏光棱镜的高精密加工方法，所述的偏光棱镜是在一正方扁平柱体上加工出 两个60度面和一个45度面而构成，特点在于该方法是采用超声波机床进行加工，包括下列 步骤：
[0007] 1)将k9玻璃切割成长60mm，宽60mm，厚度30mm的长方体毛胚玻璃；
[0008] 2)将所述的毛胚玻璃粘接在长、宽各200mm，厚度20mm的平板铝块夹具上，然后固 定在超声波机床的工作台上；
[0009] 3)启动所述的超声波机床，采用直径50mm金刚石砂轮D91，开启超声波，将所述的 毛胚玻璃加工成厚度为25mm，长宽均为51. 8mm的玻璃块；
[0010] 4)将所述的玻璃块与平板铝块夹具脱接，获得基板玻璃；
[0011] 5)将所述的基板玻璃放在长62mm、宽62mm、厚度30mm的两侧有5mm宽的侧壁的铝 卡具的卡槽中，卡槽侧壁与玻璃的缝隙之间用高温加热后融成液状的沥青灌注，使之彻底 粘合，然后使用虎钳固定住所述的铝卡具的外侧壁，再用压板让虎钳与超声波机床的工作 台固定；
[0012] 6)磨削所述的玻璃块的两个60度面的表面，切削深度0. 1mm，采用的刀具：直径 50mm金刚石砂轮D46,超声波关闭，机床工作台通过G指令程序绕着A轴翻转60度，刀具以 铣削平面的形式每刀0. 005mm磨削玻璃的60度斜面，具体加工工艺见下表：
[0013]
【权利要求】
1. 一种偏光棱镜的高精密加工方法，所述的偏光棱镜是在一正方扁平柱体上加工出两 个60度面和一个45度面而构成，特征在于该方法是采用超声波机床进行加工，包括下列步 骤： 1) 将k9玻璃切割成长60mm，宽60mm，厚度30mm的长方体毛胚玻璃； 2) 将所述的毛胚玻璃粘接在长、宽各200mm，厚度20mm的平板铝块夹具上，然后固定在 超声波机床的工作台上； 3) 启动所述的超声波机床，采用直径50mm金刚石砂轮D91，开启超声波，将所述的毛胚 玻璃加工成厚度为25mm，长宽均为51. 8mm的玻璃块； 4) 将所述的玻璃块与平板铝块夹具脱接，获得基板玻璃； 5) 将所述的基板玻璃放在长62mm、宽62mm、厚度30mm的两侧有5mm宽的侧壁的铝卡 具的卡槽中，卡槽侧壁与玻璃的缝隙之间用高温加热后融成液状的沥青灌注，使之彻底粘 合，然后使用虎钳固定住所述的铝卡具的外侧壁，再用压板让虎钳与超声波机床的工作台 固定； 6) 磨削所述的玻璃块的两个60度面的表面，切削深度0? 1mm，采用的刀具：直径50mm 金刚石砂轮D46,超声波关闭，机床工作台通过G指令程序绕着A轴翻转60度，刀具以铣削 平面的形式每刀0. 005mm磨削玻璃的60度斜面，转速为3800rpm，进速为100mm/min，步距 为 0? 005mm ； 7) 磨削45度面的表面，切削深度0? 1mm，采用刀具：直径50mm金刚石砂轮D46,超声波 关闭，机床工作台通过G指令程序绕着A轴翻转45度，刀具以铣削平面的形式每刀0. 005mm 磨削玻璃的45度斜面，转速为3800rpm，进速为100mm/min，步距为0. 005mm ; 8) 加工完成，将铝卡具和玻璃脱接，获得偏光棱镜。
2. 根据权利要求1所述的偏光棱镜的高精密加工方法，其特征在于所述的毛胚玻璃与 平板铝块夹具的粘接方法是：将平板铝块放置在加热炉上，打开加热炉，加温至60°C，停止 加热，均匀涂抹黄蜡至平板铝块上，使其至液体状，轻轻粘上毛胚玻璃，然后放置阴凉处，待 冷却至常温待用。
3. 根据权利要求1所述的偏光棱镜的高精密加工方法，其特征在于所述的玻璃块与平 板铝块夹具脱接方法是：将其放置在加热炉上，打开加热炉，加温至60摄氏度，停止加热， 轻轻移动玻璃使其缓慢与铝块脱离，用酒精擦去附在玻璃上的黄蜡。
4. 根据权利要求1所述的偏光棱镜的高精密加工方法，其特征在于所述的将铝卡具 和玻璃脱接的方法是将加工完成的铝卡具和玻璃组合体放在浸满汽油的容器中，待6小时 后，两者稍有松动时，缓慢推挤，直至两者分离，获得偏光棱镜。
【文档编号】B24B1/04GK104493663SQ201410851362
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月30日 优先权日:2014年12月30日
【发明者】韩庆, 陈静, 笪永康 申请人:上海现代先进超精密制造中心有限公司