CN114290538A - 一种激光陀螺腔体光阑孔的加工方法 - Google Patents

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刘军汉
熊长新
车驰骋
刘彦清
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Abstract

本发明涉及一种激光陀螺腔体光阑孔的加工方法，包括：S1，在待加工材料的相对的两个面上沿同一轴线，相对加工毛细孔M1和毛细孔M2；毛细孔M1和毛细孔M2的长度、孔径均相等且毛细孔M1和毛细孔M2均为盲孔；S2，分别在毛细孔M1和毛细孔M2的底部相对钻取圆孔，以贯通毛细孔M1和毛细孔M2；所述圆孔的孔径小于所述毛细孔M1或毛细孔M2的孔径；S3，分别将毛细孔M1和毛细孔M2底部的圆孔铣成符合要求的椭圆孔，即光阑孔。本发明采用钻毛细孔—平底—预钻圆孔—铣孔的方法，能有效避免解决光阑孔形状和位置误差。

Description

一种激光陀螺腔体光阑孔的加工方法
技术领域
本发明涉及光学器件加工技术领域，具体涉及一种激光陀螺腔体光阑孔的加工方法。
背景技术
激光陀螺腔体一般采用膨胀系数极低的硬脆光学材料，如微晶玻璃和石英玻璃，光阑孔要求为椭圆形小孔，位于腔体内部中心位置，形状和位置精度要求高，因此光阑孔是激光陀螺腔体加工的核心。
由于光阑孔是椭圆形小孔，加工难度较大，尺寸精度和位置精度较难保证。为了降低光阑孔的加工难度，通常将光阑孔加工成圆形或腰子形，但是偏离了激光陀螺设计要求，降低了激光陀螺的精度。因此，实现高精度椭圆形激光陀螺腔体光阑孔加工保证激光陀螺精度的关键所在。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种激光陀螺腔体光阑孔的加工方法，包括以下步骤：
S1，在待加工材料的相对的两个面上沿同一轴线，相对加工毛细孔M1和毛细孔M2；毛细孔M1和毛细孔M2的长度、孔径均相等且毛细孔M1和毛细孔M2均为盲孔；
S2，分别在毛细孔M1和毛细孔M2的底部相对钻取圆孔，以贯通毛细孔 M1和毛细孔M2；所述圆孔的孔径小于所述毛细孔M1或毛细孔M2的孔径；
S3，分别将毛细孔M1和毛细孔M2底部的圆孔铣成符合要求的椭圆孔，即光阑孔。
进一步的，所述毛细孔M1或毛细孔M2的加工方法包括：
利用金刚石钻头在待加工材料的加工面上钻取环形槽；将环形槽中的圆柱掰断去除，形成毛细孔；再利用金刚石磨头将毛细孔底部凸起磨平。
进一步的，所述的分别将毛细孔M1和毛细孔M2底部的圆孔铣成符合要求的椭圆孔，包括：
先利用小口径金刚石磨杆将圆孔进行粗铣成椭圆孔，再利用大口径金刚石磨杆将粗铣得到的椭圆孔精铣以得到符合要求的椭圆孔。
进一步的，所述待加工材料为硬脆材料，包括微晶玻璃、石英玻璃、蓝宝石晶体、陶瓷。
本发明的有益效果是：激光陀螺腔体一般采用膨胀系数极低的硬脆光学材料，如微晶玻璃和石英玻璃，光阑孔一般为椭圆形小孔，位于腔体内部中心位置，形状和位置精度要求高，因此光阑孔是激光陀螺腔体加工的核心。
本发明成功解决了激光陀螺腔体光阑孔加工技术难题，实现了在微晶玻璃内部加工深、小、椭圆的光阑孔。
本发明采用钻毛细孔—平底—预钻圆孔—粗铣光阑孔—精铣光阑孔的方法，能有效避免解决光阑孔形状和位置误差。
附图说明
图1为本发明实施例提供的加工方法流程示意图；
图2～图11依次为每一加工步骤对应的加工示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、激光陀螺腔体，2、毛细孔M1，3、玻璃柱，4、凸起，5、圆孔，6、毛细孔M2，7、玻璃柱，8、凸起，9、圆孔，10、椭圆孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，本发明实施例提供激光陀螺腔体光阑孔的加工方法，包括以下步骤：
首先，在待加工材料的相对的两个面上沿同一轴线，相对加工毛细孔M1 和毛细孔M2；毛细孔M1和毛细孔M2的长度、孔径均相等且毛细孔M1和毛细孔M2均为盲孔。
其次，分别在毛细孔M1和毛细孔M2的底部相对钻取圆孔，以贯通毛细孔M1和毛细孔M2；所述圆孔的孔径小于所述毛细孔M1或毛细孔M2的孔径。
在预钻圆孔时，传统方法可以从毛细孔M1或毛细孔M2的底部直接钻出一个贯穿的圆孔，然而这种方式会造成圆孔边缘的锥度不符合精度要求，同时一次性钻出贯穿的圆孔会导致崩边问题。而分别在毛细孔M1和毛细孔M2的底部相对钻取圆孔则可以解决上述问题。
然后，分别将毛细孔M1和毛细孔M2底部的圆孔铣成符合要求的椭圆孔，即光阑孔。
通过该方法可以实现Φ1～Φ10mm、深度在1～200mm的椭圆光阑孔加工。可以实现20型、30型、50型、70型、90型、120型、150型、180型等不同型号激光陀螺腔体光阑孔的加工。所述的金刚石钻头和金刚石磨杆可以是金刚石工具、金刚砂工具等。所述腔体可以是微晶玻璃、石英玻璃、蓝宝石晶体、陶瓷等硬脆材料。
具体的，本发明实施例以加工90型光阑孔，光阑孔尺寸为1.7×2.0mm为例，对上述加工方法进行详细说明。该加工方法，包括：
步骤S1:采用Ф3.5mm金刚石钻头在激光陀螺腔体(1)上加工Ф3.5mm毛细孔M1(2)，加工深度33mm；如图2所示。
步骤S2:将毛细孔M1(2)中的玻璃柱(3)掰断并去除；如图3所示。
步骤S3：采用Ф3.4mm金刚石磨头将毛细孔M1(2)的底部凸起(4)磨平，加工深度35mm；如图4所示。
步骤S4：采用Ф1.5mm金刚石钻头在毛细孔M1(2)的底部预钻Ф1.5mm 圆孔(5)，加工深度2mm；如图5所示。
步骤S5：旋转腔体180度，采用Ф3.5mm金刚石钻头在激光陀螺腔体(1) 加工Ф3.5mm毛细孔M2(6)，加工深度33mm；如图6所示。
步骤S6：将毛细孔M2(6)中的玻璃柱(7)掰断并去除；如图7所示。
步骤S7：采用Ф3.4mm金刚石磨头将毛细孔M2(6)的底部凸起(8)磨平，加工深度35mm；如图8所示。
步骤S8：采用Ф1.5mm金刚石钻头在毛细孔M2(6)的底部预钻Ф1.5mm 圆孔(9)，加工深度2mm；如图9所示。
步骤9：采用Ф1.1mm金刚石磨杆将Ф1.5mm圆孔(9)粗铣1.6×1.9mm 的椭圆孔(10)，加工深度4mm；如图10所示。
步骤10：采用Ф1.2mm金刚石磨杆将1.6×1.9mm的椭圆孔精铣为 1.7×2.0mm的椭圆孔，加工深度4mm；如图11所示。
步骤11：旋转腔体180度，采用Ф1.2mm金刚石磨杆将精铣1.7×2.0mm的椭圆孔，加工深度4mm，如图11所示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种激光陀螺腔体光阑孔的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，在待加工材料的相对的两个面上沿同一轴线，相对加工毛细孔M1和毛细孔M2；毛细孔M1和毛细孔M2的长度、孔径均相等且毛细孔M1和毛细孔M2均为盲孔；
S2，分别在毛细孔M1和毛细孔M2的底部相对钻取圆孔，以贯通毛细孔M1和毛细孔M2；所述圆孔的孔径小于所述毛细孔M1或毛细孔M2的孔径；
S3，分别将毛细孔M1和毛细孔M2底部的圆孔铣成符合要求的椭圆孔，即光阑孔。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述毛细孔M1或毛细孔M2的加工方法包括：
利用金刚石钻头在待加工材料的加工面上钻取环形槽；将环形槽中的圆柱掰断去除，形成毛细孔；再利用金刚石磨头将毛细孔底部凸起磨平。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的分别将毛细孔M1和毛细孔M2底部的圆孔铣成符合要求的椭圆孔，包括：
先利用小口径金刚石磨杆将圆孔进行粗铣成椭圆孔，再利用大口径金刚石磨杆将粗铣得到的椭圆孔精铣以得到符合要求的椭圆孔。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待加工材料为硬脆材料，包括微晶玻璃、石英玻璃、蓝宝石晶体、陶瓷。
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