高精度棱镜的高效制造技术

　　一、引言

　　在当今这个高科技快速发展的时代,光学技术越来越多地被应用到各个领域。同时,对光学零件的技术要求也越来越高,需求量越来越大。这已成为高精度零件近几年发展的特点。

　　如何在保证高精度棱镜指标要求的前提下,实现大规模生产,降低制造成本,是目前光学制造行业的一个热门话题,同时又是一个难题。

　　大规模制造高精度棱镜,采用传统的(单件手修角度或上石膏盘、槽盘加工等)加工方法已不适应大规模生产的要求,这就需要我们寻找新的加工方法,去解决精度高、批量大、成本低这一长期被认为是难以解决的矛盾。

　　本文是在制造斯米特(Schmidt)屋脊棱镜的过程中得到的一些体会,供同行参考。

　　二、高精度棱镜高效制造技术的组成及特点

　　直筒型望远镜中的斯米特屋脊棱镜,其屋脊面的要求为光圈数N=0·5、局部光圈ΔN=0·2、屋脊角误差Δ90°=±5″。这种精度的棱镜国内年产量的总和为800~1000万件,见图1。在图1中,第1面和第2面的光圈数N1,2=1,局部光圈ΔN1,2=0·4;第3面的光圈数N3=0·5,局部光圈ΔN3=0·2;第一光学平行差θiv=8′,第二光学平行差θ=8′;表面疵病等级B=Ⅴ（九）。

　　在保证棱镜技术要求的条件下,完成这样大的产量,不难看出,传统的加工方法是不可能做到的,必须依靠高效制造技术才能得以实现。

　　1·高效制造技术的组成

　　(1)先进的工艺技术　一套先进的工艺技术不仅要适合高精度棱镜的大批量生产,同时还要保证棱镜的各项技术指标要求;加工工序和辅助工序少,操作方便易掌握;生产节奏快、效率高。

　　(2)高精度的工装夹具　高精度棱镜的高效制造是通过若干种工装夹具来保证的。工装夹具设计的合理性和制造的精密性是保证整个制造过程高效率生产和使产品保持高合格率的重要条件。所以,对工装夹具的设计要求为:①依靠工装夹具的精度来保证棱镜的技术要求;②依靠工装夹具设计的合理性来提高生产节奏,达到效率高的目的。

　　(3)高精度、高效率的生产线　高效生产线是棱镜高效制造技术的基本保证条件。在高速条件下对光胶面的抛光,如果没有精度高、传动平稳的设备保证是难以体现出高效制造的特点的。

　　2·高效制造技术的特点

　　(1)能保证棱镜的各项技术指标要求。

　　(2)整个制造过程无传统加工方法中需对操作者具有很高的“手上功夫”的要求,没有“卡脖子”工序,工艺流畅,能满足大批量生产。

　　(3)加工工序和辅助工序少,生产节奏快,效率高,制造成本低。

　　三、工艺总体方案的确定原则及步骤