影响棱镜角度精度的几个因素及解决方法

　　1　引　言

　　如何在大批量生产过程中保证棱镜的角度精度是工艺技术方案必须要解决的一个核心问题。因为在制造过程中的每道工序都可能影响角度精度,所以对角度精度的控制始终贯穿于整个制造过程,同时还要求对每道工序的影响因素都应有解决的方法。如果这个问题不能很好的解决,即使有再先进的加工设备,也会因角度的超差而造成大量的返修品,使工作量增加,不能完整的体现出高效生产的特征。

　　2　影响角度精度的因素及解决方法

　　在实际加工中,影响角度精度的因素是多方面的。就胶合工序来说,有胶合夹具的影响、胶层的影响及操作手法的影响等。但其主要影响有以下几个方面。

　　2.1　工艺基准的影响因素

　　工艺基准是各加工阶段的定位基准。工艺基准既可以是始终如一的,也可以在加工中根据情况转换。如图1所示的DⅡ-180°直角棱镜。其90°角棱线即为工艺基准。以棱线为基准的要求是,形成基准棱的两个面应具有较高的侧面垂直度要求,即第1面和第3面分别垂直于侧面。假如第1面和第3面不垂直侧面,如图2所示,在第2面加工结束后,则会与第1面和第3面不平行,即产生棱差。为了保证棱镜的棱差要求,在加工90°工艺基准的时候,第1面和第3面必须分别垂直于侧面。在用图2所示的方法加工第2面时,只有将整盘的加工平行差严格控制在许可的范围内,才能保证90°角棱线与第2面保持平行。

　　在加工第1面和第3面时,如果棱镜的宽度尺寸小,则可将棱镜胶合成条,但条的件数不宜过多。如果件数过多,则会使胶层过多而影响侧面垂直度。如果棱镜的宽度尺寸较大,90°角棱线定位有足够的长度,定位稳定,则不必胶合成条来修整第1面和第3面的侧面垂直度,直接修整单件的侧面垂直度就可以了。

　　2.2　胶合夹具的影响因素

　　当棱镜与靠体胶合时,只有用夹具来保证,才能使棱镜在靠体上正确的定位,否则很容易造成第二光学平行差(θⅡ)的超差。图3所示是直角棱镜与靠体胶合所用的夹具。这副夹具是一个长度L与棱镜长条一致的长槽。在长度方向,两端槽宽有较高的尺寸一致性要求,即槽宽误差ΔX≤0.01 mm。如果ΔX过大,那么棱镜条与靠体胶合后则会产生相同的误差ΔX,在加工完第1面和第3面后,则会使第2面与90°棱线不平行,即产生棱差rA。由此可见,棱镜在靠体上的胶合定位的正确性是十分重要的。当采用这种形式的夹具胶合时,比较容易保证棱镜的定位正确性,检查方法也十分简便、准确,只需用外径千分尺检查胶合后两端X的尺寸一致性,即可知道胶合定位的正确性如何,经计算可得知棱差rA是否超差。