專利名稱：角度尺全光刻法及其夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種用光刻法對角度尺主尺及游標尺進行刻線的方法。
目前國內(nèi)外制造角度尺都是在精密圓刻機床上加工，主要程序如下1.將待刻的扇形主尺板及呈圓錐形面的游標片上涂瀝青保護漆。
2.將已涂漆的待刻工件按定位要求，放到圓刻機上進行浮刻，再在刻字機上刻字，廠標及數(shù)碼。
3.將工件不需腐蝕處保護好后，置入腐蝕液中腐蝕出具有一定深度的線紋。
4.去掉瀝青漆，在線紋及數(shù)字處涂上黑漆，并加以烘干。
采用上述方法加工的角度尺，主要缺點是生產(chǎn)效率低，由于受溫度，濕度等影響，浮刻時易產(chǎn)生劃痕毛刺，經(jīng)常調(diào)整造成質(zhì)量不穩(wěn)定。由于只能在鍍鉻之前進行刻線，所以這種工藝不能實現(xiàn)角度尺全鍍鉻加工。
本發(fā)明就是針對上述問題而提供的一種新的角度尺刻度加工方法，即角度尺全光刻法。它包括對呈扇形面主尺板的光刻加工，也包括對呈內(nèi)圓錐面的游標尺的光刻加工。采用本方法與傳統(tǒng)的方法相比有以下幾個優(yōu)點1.刻線生產(chǎn)效率高，機械刻蝕法刻一把尺約需60分鐘，而本方法只需2分鐘。
2.質(zhì)量穩(wěn)定、可靠。表面美觀，可全鍍鉻。
3.成品合格率高，以精度為2′的320°萬能角度尺為例，采用機械刻蝕法一次裝配合格率僅為50%，而本法一次裝配合格率為95%以上。
4.節(jié)約資金，使用本方法僅需1000元左右，而用機械刻蝕法僅一臺精密圓刻機設備就需20萬元。
本發(fā)明應用光刻照象的原理，將已加工成形并鍍鉻的角度尺的主尺扇形板(或游標尺部件)涂上聚乙烯醇感光膠，經(jīng)甩干后表面形成一層均勻的感光膠膜。然后將待刻的工件放到專用的照象夾具中，使玻璃刻度板與工件緊密貼合，感光后，透光部分的膠膜不溶于水，不透光部分(線紋、數(shù)碼)溶于水，經(jīng)顯影、堅膜、固化等處理使感光膠膜具備了抗酸蝕的性能，經(jīng)檢查修補后可進行化學腐蝕，使線紋達到一定的深度。
光刻加工的流程圖如下工件清洗→上感光膠→感光→染色顯影→堅膜→固化→修補→腐蝕→發(fā)黑→去膠防銹。
下面以生產(chǎn)精度為2′的320°萬能角度尺為例具體說明本發(fā)明的實施。
主尺感光用玻璃刻度板結(jié)構(gòu)見圖6。
游標尺感光用玻璃刻度板結(jié)構(gòu)圖5。游標玻璃刻度板由6～8毫米厚的優(yōu)質(zhì)玻璃本體21，和鋼制板托22組成。
為保證定位的準確性，以板托中心φ12孔為基準中心。將玻璃板與板托膠結(jié)成一體。主尺玻璃刻度板與游標玻璃刻度板相似由本體23和板托24組成。
游標玻璃刻度尺的制造工藝如下1.下料。在厚6～8毫米無劃痕的玻璃上用鑄鐵圓環(huán)在鉆床上以120轉(zhuǎn)/分，用碳化矽砂粒加水為研料，研割成φ148的圓玻璃。
2.鉆玻璃內(nèi)孔，以φ148外圓為基準在中心處研割出φ28的內(nèi)孔。
3.膠結(jié)。用烏利當膠，將鋼制板托與圓玻璃膠結(jié)成一體，在50°～60℃下恒溫48小時。
4.磨外圓，把膠結(jié)體穿入心軸，在外圓磨床上用碳化矽砂輪加冷卻液進行磨削。
5.磨錐度15°將機床調(diào)整到一定角度，磨出符合圖紙要求的尺寸。
6.研磨、拋光15°錐度。研磨時可用金鋼砂，氧化鉻在專用研具上研磨。拋光時可用毛氈沾上氧化鍶水溶液，拋至透明。
7.涂臘、刻線、刻字在預熱的玻璃曲面上，輕輕涂上一層均勻的臘層，根據(jù)圖紙要求，在精密圓刻機上精心調(diào)整后進行刻線，保證所有刻線導向中心，線寬在0.08～0.10毫米之間，字碼在刻字機上刻制。
8.腐蝕。完成修補后，需腐蝕處用橡皮泥圍好，倒入硫酸，氫氟酸的混合液，進行腐蝕。
9.嵌漆。去掉臘層后，在線紋及字碼處嵌入黑漆。在60℃下烘干12小時。
10、送計量室檢定。合格即可使用。
根據(jù)光刻法而設計的專用照象夾具如附

圖1、2、3、4所示。圖1、2為游標尺照象夾具，它是由插銷1，頂絲2、擋板3，玻璃刻度尺4，手柄5壓板6，上模板7，導柱8，定位板9，定位塊10，下模板11等組成。
本夾具一次可裝夾兩個待刻的工件，待刻的工件裝在下模板11上。由定位板9，定位塊10定位。由頂絲2頂緊，確保游標部件R68定位基面與定位板9緊靠。游標玻璃刻度尺裝在上模板上，板托φ12孔與上模板中心孔用φ12柱軸定位連接。
工作時，拔開插銷1，把待刻工件裝入，緊靠定位板9和定位塊10，合上擋板3，插入插銷1，擰緊頂絲2，擰動手柄5，帶動壓塊6，使上模板沿四個導柱向下移動，使玻璃刻度板與工件緊密貼合，此時可進行感光工序。感光后，擰松手柄5，上模板靠彈簧力自動抬起，松開頂絲2，拔出插銷1即可取出已感光的工件，可進行下道工序顯影處理。
該照象夾具須保證工件，夾具、玻璃刻度板三個中心孔重合。其誤差不得大于0.01。在工藝上須保證上模板7下模板11，兩個中心孔，四個導柱孔、重合。其位置誤差不超過0.01。
主尺照象夾具見附圖3，附圖4所示。它由定位塊12，插銷13，定位擋塊14、底板15，玻璃刻度尺16，壓塊17，壓緊絲桿18、手柄19橫桿20等組成。
扇形待刻主尺板裝入夾具時須拔出插銷13，打開橫桿20，將工件輕放在玻璃刻度板16上，并緊靠定位塊12，定位擋塊14。然后將橫桿20放下將拔銷插入。擰緊手柄19帶動絲桿18使壓塊17向下移動，壓緊工件、使工件與玻璃刻度板緊密相靠。此時可進行感光工序。
此夾具定位塊調(diào)整是保證光刻精度的關(guān)鍵，第一次調(diào)整，要使用專用量具，使工件中心。主尺玻璃刻度板中心及夾具中心重合。其誤差不超過0.01。第二次調(diào)整可用經(jīng)檢驗合格的刻線工件，利用刻線重合法進行調(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種角度尺加工方法，特別是一種角度尺全光刻法，其特征是對主尺和呈內(nèi)圓錐面游標尺的刻度采用光學刻度方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的角度尺全光刻法，一種實現(xiàn)此方法加工主尺和游標尺的專用夾具由插銷、玻璃刻度尺、手柄、壓板、上膜板、導柱、定位板、定位塊、下模板等組成。其特征是(1)手柄與壓板的接觸部分形狀分別為球面和V形面，使手柄與壓板在傳遞壓力的過程中呈浮動狀態(tài)。(2)扇形定位板的圓心與下模板圓心的偏差小于0.01mm。(3)導柱與上模板的配合為滑配合，與下模板的配合為靜配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的加工主尺和游標尺的專用夾具，其特征是玻璃刻度尺由玻璃本體和托板組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2和權(quán)利要求3的玻璃刻度尺其特征是游標玻璃刻度尺本體的形狀和呈內(nèi)圓錐面的游標尺形狀相吻合。
全文摘要
本發(fā)明涉及角度尺的一種加工方法，特別是一種角度尺全光刻法及其專用夾具。
文檔編號G03F7/16GK1031610SQ8710568
公開日1989年3月8日 申請日期1987年8月22日 優(yōu)先權(quán)日1987年8月22日
發(fā)明者李文玉 申請人:長春第一汽車制造廠