CN219725599U - 一种磨削氟化物晶体的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磨削氟化物晶体的设备，包括设置在平台上的磨削机构、主轴和从动轴，所述主轴与驱动电机连接，所述从动轴与平台之间设置有导轨，所述磨削机构上设置有砂轮，所述砂轮的外周面为圆弧结构，圆弧结构中心为磨削区域，磨削区域的曲率半径为R5‑R40mm，磨削区域两侧为倒边面，倒边面的曲率半径为R15‑R20mm，所述主轴和从动轴配合夹紧晶体，所述砂轮用于磨削晶体的外径。本实用新型加工质量高，效率高，有效降低成本。

Description

一种磨削氟化物晶体的设备

技术领域

本实用新型涉及光学精密零件加工领域，具体涉及一种磨削氟化物晶体的设备。

背景技术

金刚石砂轮是以金刚石磨料为原料，分别用金属粉、树脂粉、陶瓷和电镀金属等作为结合剂，制成的圆形固结磨具。由于金刚石磨料所具有的抗磨性高、砂轮磨损较小、加工精度高等优势，使金刚石砂轮成为玻璃、陶瓷、晶体等硬脆材料磨削加工的理想工具。

氟化锂、氟化钡、硒化锌、硫化锌等是一类重要的红外光学晶体材料，但这些光学晶体(特别是氟化锂、硒化锌等)材料的硬度低(莫氏硬度低于4)，材料质地软导致磨削加工时表面易破损，现有加工外径用的砂轮结构通常适用于加工金属材料或氧化铝、石英等高硬度的材料，在磨削低硬度的氟化锂、硒化锌等晶体元件外径时，会出现毛坯元件边角位置崩边、柱面划伤甚至开裂等问题，不仅造成加工效率低，也无法保证不同批次的精度和一致性，从而导致成本增加，因此不利于氟化物光学晶体元件的批量生产。

并且在磨削结束后，需要对晶体元件边角处进行倒角，工序复杂，不利于快速加工。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种磨削氟化物晶体的设备，加工质量高，效率高，有效降低成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种磨削氟化物晶体的设备，包括设置在平台上的磨削机构、主轴和从动轴，所述主轴与驱动电机连接，所述从动轴与平台之间设置有导轨，所述磨削机构上设置有砂轮，所述砂轮的外周面为圆弧结构，圆弧结构中心为磨削区域，磨削区域的曲率半径为R5-R40mm，磨削区域两侧为倒边面，倒边面的曲率半径为R15-R20mm，所述主轴和从动轴配合夹紧晶体，所述砂轮用于磨削晶体的外径。

进一步的，所述砂轮表面的磨料层由金刚砂与陶瓷结合剂混合制备而成，所述金刚砂的砂号为400-800#，所述磨料层的厚度为5-15mm。

进一步的，所述主轴和从动轴的材质为塑料。

进一步的，所述主轴上设置有定位套，所述定位套表面设置有锁固螺钉，所述定位套位于从动轴一侧的端部设置有定位盘，所述定位盘上设置有定位环。

进一步的，所述主轴位于远离从动轴一侧的表面上设置有环形槽，所述锁固螺钉伸入环形槽内限制定位套沿主轴轴向移动。

进一步的，所述定位盘包括固定环和活动环，所述固定环与定位套一体成型制成，所述活动环与定位环一体成型制成，所述固定环与活动环通过螺钉锁固连接。

进一步的，所述定位环由若干卡爪沿圆周方向依次排列形成。

进一步的，所述主轴表面还设置有限位螺钉，所述限位螺钉用于阻挡定位套朝向从动轴移动。

本实用新型的有益效果：

由于磨削外径时砂轮与材料的接触面为圆弧，和平砂轮相比接触面积小，可以保证磨削时产生的碎屑充分排出，避免附着在砂轮上造成晶体毛坯柱面划伤；同时砂轮可以对毛坯元件进行双面倒边，防止毛坯崩边或解理，磨削倒边一次完成，能大幅提高加工效率，并且成品率提高至少30％以上，从而降低成本。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的晶体定位机构的第一视角示意图；

图3是本实用新型的晶体定位机构的第二视角示意图；

图4是本实用新型晶体定位机构安装就位示意图；

图5是本实用新型晶体摆放时结构示意图；

图6是本实用新型夹持时的示意图；

图7是本实用新型晶体定位机构避让加工时的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参照图1所示，本实用新型的磨削氟化物晶体的设备的一实施例，包括设置在平台上的磨削机构1、主轴2和从动轴3，主轴与驱动电机4连接，从动轴与平台之间设置有导轨5，磨削机构上设置有砂轮6，砂轮的外周面为圆弧结构，圆弧结构中心为磨削区域7，磨削区域的曲率半径为R5-R40mm，磨削区域两侧为倒边面8，倒边面的曲率半径为R15-R20mm，主轴和从动轴配合夹紧晶体，砂轮用于磨削晶体的外径。

晶体是用棒料切割而成的圆形片状结构，晶体放置在主轴和从动轴之间，由从动轴向主轴移动并将晶体抵紧在主轴上，随后磨削机构驱动砂轮转动并沿着程序设定对晶体进行磨削，磨削区域用于对晶体外径进行处理，两个倒边面则对处理后的晶体边缘进行倒角处理，一次磨削即可完成加工。

上述砂轮结构的设计，配合夹持固定磨削，解决了市面上大多数砂轮在磨削材质硬度较低的光学晶体毛坯时出现的划伤、崩边、开裂等问题。由于磨削外径时砂轮与材料的接触面为圆弧，和平砂轮相比接触面积小，可以保证磨削时产生的碎屑充分排出，避免附着在砂轮上造成晶体毛坯柱面划伤；同时砂轮可以对毛坯元件进行双面倒边，防止毛坯崩边或解理，磨削倒边一次完成，能大幅提高加工效率，并且成品率提高至少30％以上，从而降低成本。具体的，磨削区域的曲率设计为R20mm，倒边面的曲率设计为R15mm，适应性强，稳定可靠。砂轮表面的磨料层由金刚砂与陶瓷结合剂混合制备而成，金刚砂的砂号为400-800#，磨料层的厚度为5-15mm。

为了避免在夹持过程中对晶体表面造成伤害，主轴和从动轴的材质为塑料。

参照图1至图7所示，由于晶体摆放居中时，能够提高磨削初期的稳定性，提高加工品质，而现有方式均采用肉眼判断，夹持后偏位严重，因此设计了晶体定位机构，用于晶体的摆放定位，具体的包括套设在主轴的定位套9，定位套表面设置有锁固螺钉10，定位套位于从动轴一侧的端部设置有定位盘11，定位盘上设置有定位环12，通过定位套移动至主轴端部，将定位盘和定位环暴露在主轴端部外侧，即形成了一个容置晶体的腔体，参照图4所示，并且此处的主轴表面还设置有限位螺钉16，限位螺钉用于阻挡定位套朝向从动轴移动，便于操作，随后将晶体摆放在腔体内，参照图5所示，定位环内径与晶体外径相同或略大，接着通过从动轴移动抵压晶体，最终晶体被压紧在主轴上，参照图6所示，最后将晶体定位机构移走，避让砂轮，同时用锁固螺钉将晶体定位机构于主轴锁固在一起，参照图7所示，即可进行加工，定位环与主轴同心，即将晶体定位在中心夹持，大大提高了夹持后晶体的居中精度，提高加工质量。

由于加工过程中主轴需要转动，为了避免晶体定位机构对加工时的干涉，在主轴位于远离从动轴一侧的表面上设置有环形槽13，锁固螺钉伸入环形槽内限制定位套沿主轴轴向移动，在锁紧的同时保证了安全性。

上述晶体具有尺寸之分，因此将定位盘设计为固定环14和活动环15组合结构，固定环与定位套一体成型制成，活动环与定位环一体成型制成，固定环与活动环通过螺钉锁固连接，当需要对不同的晶体进行加工时，选择对应尺寸的固定环，通过锁固的方式替换，操作便捷。

在一实施例中，定位环由若干卡爪沿圆周方向依次排列形成，卡爪为一字板，且内表面设置于凸部，定位环材质为塑料，使得卡爪具有弹性，晶体放入时，通过卡爪的形变能够将晶体固定在中间，在夹持过程中，可以做到无需手扶持晶体的效果，提高操作便捷度。

以上实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (8)

1.一种磨削氟化物晶体的设备，其特征在于，包括设置在平台上的磨削机构、主轴和从动轴，所述主轴与驱动电机连接，所述从动轴与平台之间设置有导轨，所述磨削机构上设置有砂轮，所述砂轮的外周面为圆弧结构，圆弧结构中心为磨削区域，磨削区域的曲率半径为R5-R40mm，磨削区域两侧为倒边面，倒边面的曲率半径为R15-R20mm，所述主轴和从动轴配合夹紧晶体，所述砂轮用于磨削晶体的外径。

2.如权利要求1所述的磨削氟化物晶体的设备，其特征在于，所述砂轮表面的磨料层由金刚砂与陶瓷结合剂混合制备而成，所述金刚砂的砂号为400-800#，所述磨料层的厚度为5-15mm。

3.如权利要求1所述的磨削氟化物晶体的设备，其特征在于，所述主轴和从动轴的材质为塑料。

4.如权利要求1所述的磨削氟化物晶体的设备，其特征在于，所述主轴上设置有定位套，所述定位套表面设置有锁固螺钉，所述定位套位于从动轴一侧的端部设置有定位盘，所述定位盘上设置有定位环。

5.如权利要求4所述的磨削氟化物晶体的设备，其特征在于，所述主轴位于远离从动轴一侧的表面上设置有环形槽，所述锁固螺钉伸入环形槽内限制定位套沿主轴轴向移动。

6.如权利要求4所述的磨削氟化物晶体的设备，其特征在于，所述定位盘包括固定环和活动环，所述固定环与定位套一体成型制成，所述活动环与定位环一体成型制成，所述固定环与活动环通过螺钉锁固连接。

7.如权利要求6所述的磨削氟化物晶体的设备，其特征在于，所述定位环由若干卡爪沿圆周方向依次排列形成。

8.如权利要求4所述的磨削氟化物晶体的设备，其特征在于，所述主轴表面还设置有限位螺钉，所述限位螺钉用于阻挡定位套朝向从动轴移动。