一种光学球罩加工用固定装置、卡具及铣磨机的制作方法

1.本技术涉及光学球罩加工技术领域，尤其是涉及一种光学球罩加工用固定装置、卡具及铣磨机。


背景技术：

2.光学球罩是具有两个球面并且同心的窗口，可以理解为一个弯月的光学窗口片；其中，cvd zns球罩作为一种广泛应用于红外制导、探测系统中的优异窗口材料，其硬度高、抗冲击力强，具有优异的光学性能、力学性能，在高温下仍能保持较高的透过率和较低的折射率温度系数，现阶段采用化学气相沉积法制备cvd zns球罩毛坯，球罩毛坯再经铣磨工序进行第一道加工，成功铣磨出符合规格要求的球罩半成品再经半精加工、精加工等，最终得到cvd zns球罩成品，因此确保球罩毛坯在铣磨过程中保持较高的成品率至关重要。
3.目前主要通过真空吸附的方式将球罩毛坯吸附于卡具床体之上，由铣磨机对球罩毛坯进行铣磨，但是目前的真空吸附装置与球罩毛坯较难进行有效贴合，容易造成球罩毛坯在吸附过程中发生偏移，而且在铣磨机刀具高速运转的情况下，易使球罩毛坯发生掉落、碎裂、偏移、崩边等现象，最终导致球罩报废无法使用，极大地增加了物料成本及人工成本。


技术实现要素：

4.为了增强球罩毛坯在铣磨过程中的固定稳定性，提高球罩毛坯的铣磨成品率，本技术提供一种光学球罩加工用固定装置、卡具及铣磨机。
5.第一方面，本技术提供了一种光学球罩加工用固定装置，包括：基座，所述基座一侧形成与球罩毛坯内半球面适配的承载面；抽气组件，所述抽气组件上形成有吸气端，所述吸气端与球罩毛坯和承载面之间的空间连通。
6.通过使用本技术方案中的固定装置，将球罩毛坯放置于承载面上，由抽气组件经吸气端对球罩毛坯和承载面之间的空气进行抽吸，使球罩毛坯和承载面之间相对外界形成负压区，且由于承载面与球罩毛坯曲率较为贴合的适应性布置，使球罩毛坯能够稳定的固定在基座上，从而降低了球罩毛坯在铣磨过程中发生掉落、碎裂、偏移或崩边的可能性，进而提高了球罩毛坯的铣磨成品率。
7.另外，根据本技术的固定装置，还可具有如下附加的技术特征：
8.在本实用新型的一些实施方式中，所述承载面上设有密封圈，所述密封圈由于夹设于球罩毛坯和承载面之间，所述吸气端位于所述密封圈内侧。
9.在本实用新型的一些实施方式中，所述密封圈设有两个，两个密封圈呈套设布置，且两个密封圈之间留有间隙。
10.在本实用新型的一些实施方式中，所述承载面上开设有供密封圈底部嵌入的凹槽。
11.在本实用新型的一些实施方式中，所述基座为胶木材质制作而成。
12.在本实用新型的一些实施方式中，所述抽气组件包括：吸气通道，所述吸气通道一
端与所述吸气端连通，所述吸气通道另一端与外界连通形成连接端；真空发生器，所述真空发生器上形成有进气端和出气端，所述进气端与所述连接端连通。
13.在本实用新型的一些实施方式中，所述进气端与所述连接端之间由管道连接。
14.在本实用新型的一些实施方式中，所述连接端由连接管连接在基座上形成，所述管道与所述连接管螺纹密封连接。
15.第二方面，本技术提供了一种光学球罩加工用卡具，其包括上述实施例中的光学球罩加工用固定装置。
16.第三方面，本技术提供了一种铣磨机，其包括上述实施例中的卡具。
附图说明
17.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
18.图1是本技术实施方式球罩毛坯的结构示意图；
19.图2是本技术实施方式光学球罩加工用固定装置的整体结构示意图；
20.图3是体现密封圈与承载面配合的结构示意图。
21.附图中各标号表示如下：1、基座；11、承载面；12、凹槽；2、抽气组件；21、吸气端；22、吸气通道；23、真空发生器；24、连接端；3、密封圈；4、管道；5、球罩毛坯。
具体实施方式
22.应当明确，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
23.下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
24.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
25.为了方便理解本技术实施例提供的光学球罩加工用固定装置、卡具及铣磨机，首先说明一下其应用场景，本技术实施例提供的光学球罩加工用固定装置用于光学球罩毛坯，特别是cvd zns球罩毛坯在加工过程中的固定；cvd zns球罩作为一种广泛应用于红外制导、探测系统中的优异窗口材料，其硬度高、抗冲击力强，具有优异的光学性能、力学性能，在高温下仍能保持较高的透过率和较低的折射率温度系数，现阶段采用化学气相沉积法制备的cvd zns球罩毛坯，所制得的球罩毛坯具有纯度高、材料致密、透过率高等特点，但
其又是一种较难加工的硬脆性材料。
26.目前主要通过立式铣磨机真空发生器使球罩毛坯可以牢牢吸附于卡具床体之上进行铣磨，但由于球罩毛坯规格曲率各不相同，原有吸附装置不能做到与球罩毛坯进行有效贴合，造成球罩毛坯在吸附过程中发生偏移，在铣磨机刀具高速运转情况下使得球罩毛坯发生掉落、碎裂、偏移、崩边等现象，球罩报废无法使用，极大地增加了物料成本及人工成本，因此，本技术提供了一种光学球罩加工用固定装置、卡具及铣磨机，以增强球罩毛坯在铣磨过程中的固定稳定性，提高球罩毛坯的铣磨成品率，此外，本技术提供的固定装置还可用于其他半球罩毛坯加工过程的固定，下面结合附图对本技术实施例提供的光学球罩加工用固定装置、卡具及铣磨机进行说明。
27.本技术实施例公开一种光学球罩加工用固定装置。如图1和图2所示，光学球罩加工用固定装置包括基座1和抽气组件2，其中，基座1一侧形成与光学球罩内半球面适配的承载面11，抽气组件2上形成有吸气端21，吸气端21用于与球罩毛坯5和承载面11之间的空间连通，抽气组件2用于对球罩毛坯5与承载面11之间的空间进行抽气，以形成负压区。
28.通过使用本技术方案中的固定装置，将球罩毛坯5放置于承载面11上，并使用量具及工具对球罩毛坯5进行微调以确保水平，之后开启抽气组件2，使抽气组件2经吸气端21对球罩毛坯5和承载面11之间的空气进行抽吸，使球罩毛坯5和承载面11之间相对外界形成负压区，且由于承载面11与球罩毛坯5曲率较为贴合的适应性布置，使球罩毛坯5能够稳定的固定在基座1上，降低了球罩毛坯5在吸附过程中发生偏移的可能性，使得在使用铣磨机刀具对球罩毛坯5进行铣磨时，极大降低了球罩毛坯5发生掉落、碎裂、偏移或崩边的可能性，从而提高了球罩毛坯5的铣磨成品率。
29.具体的，抽气组件2可采用连续性吸气或者间歇性吸气的方式对球罩毛坯5和承载面11之间形成负压，具体可根据负压区的开放式、半封闭式或者封闭式的设置进行选择。
30.在本实用新型的一些实施方式中，如图2和图3所示，承载面11上设有密封圈3，密封圈3用于夹设于球罩毛坯5和承载面11之间，吸气端21位于密封圈3内侧。在抽气组件2抽吸下，球罩毛坯5向承载面11方向运动，直至球罩毛坯5和基座1对密封圈3形成夹持，在球罩毛坯5、承载面11和密封圈3共同围设的区域内形成更加稳定的负压区，极大提升了球罩毛坯5与基座1的贴合性及负压区的真空密封性，确保后续加工球罩毛坯5的稳定性。
31.具体的，本实施方式中的密封圈3为硅胶材质制作而成的实心结构，使密封圈3在受到球罩毛坯5与基座1夹持时可产生一定形变，使密封圈3与球罩毛坯5内半圆面和承载面11的接触更加紧密，减少负压区发生漏气的可能性，如此既进一步的提高了对球罩毛坯5的固定稳定性，又降低了抽气组件2运行能耗。
32.在其他实施方式中，密封圈3还可选用如橡胶等弹性材质制作，且密封圈3还可为空心的气囊结构，任何能够实现对球罩毛坯5与承载面11之间形成设定密封程度的负压区的结构均属于本实用新型的保护范围。
33.在本实用新型的一些实施方式中，如图2和图3所示，密封圈3设有两个，两个密封圈3呈套设布置，且两个密封圈3之间留有间隙。通过两个密封圈3的双重密封，进一步的减少了负压区发生漏气的可能性，使得球罩毛坯5在基座1上的固定更加稳定。
34.具体的，在其他实施方式中，密封圈3的数量还可以布置为三个、四个或五个等，且抽气组件2的吸气端21除与最内侧密封圈3的内侧空间连通以外，吸气端21还可与相邻密封
圈3之间的空间连通，以此形成多层次分布的负压区结构。
35.在本实用新型的一些实施方式中，如图2和图3所示，承载面11上开设有供密封圈3底部嵌入的凹槽12。通过凹槽12对密封圈3底部形成卡设，不仅使密封圈3可以更稳定的放置于承载面11上，而且降低了因基座1材质较硬且球罩毛坯5曲率偏差，造成球罩毛坯5吸附不牢的情况发生的可能性。
36.具体的，本实施方式中的密封圈3采用o型密封圈3，其具有结构简单、安装方便、接触面适应性强以及密封效果优异的特点；在其他实施方式中，密封圈3的截面还可采用椭圆形、方形等形状。
37.在本实用新型的一些实施方式中，如图2所示，基座1为胶木材质制作而成。胶木材质的基座1具有绝缘性好、不易变形、耐湿热等特点，可使用较长时间，降低了成本；在其他实施方式中，基座1还可采用其他绝缘性无机固体或有机固体进行制作。
38.在本实用新型的一些实施方式中，如图2所示，抽气组件2包括吸气通道22和真空发生器23；其中，吸气通道22一端与吸气端21连通，吸气通道22另一端与外界连通形成连接端24；真空发生器23上形成有进气端和出气端，进气端与连接端24连通。由真空发生器23高速喷射的压缩空气，带动球罩毛坯5与承载面11之间的空气经吸气端21、吸气通道22、进气端和出气端排出至外界，由此实现在球罩毛坯5与承载面11之间形成负压区，使球罩毛坯5稳定的固定在基座1上。
39.具体的，本实施方式中的吸气通道22由开设于基座1上的通孔形成，在其他实施方式中，吸气通道22还可为连接在承托面上的一条管路，任何能够用于球罩毛坯5与承载面11之间的空间与外界连通并与真空发生器23连接的的结构均属于本实用新型的保护范围。
40.在本实用新型的一些实施方式中，如图2所示，进气端与连接端24之间由管道4连接。由管道4连接进气端与连接端24，既实现了管道4连接真空发生器23与吸气通道22，如此，通过管道4布置的灵活性，可方便的适应真空发生器23的安设位置，提高了光学球罩加工用固定装置的布局合理性。
41.在本实用新型的一些实施方式中，如图2所示，连接端24由连接管连接在基座1上形成，管道4与连接管螺纹密封连接。连接管的设置，以及管道4与连接管的螺纹密封连接，便于后期各零件的更换维护。
42.具体的，本实施方式中的管道4采用304不锈钢材质；此外，在其他实施方式中，管道4还可通过法兰密封连接的方式直接固定在吸气通道22的连接端24上。
43.本实用新型还提出了一种光学球罩加工用卡具，该卡具包括上述的光学球罩加工用固定装置，该卡具还包括床体，光学球罩加工用固定装置安置于床体上。该卡具所具有的效果与上述光学球罩加工用固定装置基本相同，在此便不再进行赘述。
44.本实用新型还提出了一种铣磨机，该铣磨机包括上述的卡具，该铣磨机还包括铣磨刀具以及用于驱动铣磨刀具运行的动力装置，卡具安设于细磨刀具的工作区域。该铣磨机所具有的效果与上述光学球罩加工用固定装置基本相同，在此便不再进行赘述。
45.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。