光學(xué)零件加工畢業(yè)設(shè)計(jì)(共26頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 Henan Polytechnic Institute 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題目 光學(xué)零件的加工 系別 光電工程系 專業(yè) 精密機(jī)械技術(shù) 班級 精密機(jī)械1002班 姓名 尚希 學(xué)號 指導(dǎo)教師 黃長春 日期 2012年10月 設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目：球面銑磨加工工藝二、設(shè)計(jì)要求：熟悉球面銑磨的生產(chǎn)和加工工藝，達(dá)到圖紙的設(shè)計(jì)要求三、設(shè)計(jì)任務(wù)：1.球面銑磨原理圖；2.根據(jù)圖紙要求選用合適的模磨具和金剛石銑磨磨片；3.寫出詳細(xì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（10000字以上），要求字跡工整，原理敘述正確，會計(jì)算主要元器件的一些參數(shù)，并選擇元器件。設(shè)計(jì)進(jìn)度要求第一周：收集選題資料

2、；第二周：熟悉相關(guān)技術(shù)，查閱相關(guān)資料；第三周：根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)格式確定、撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)；第四周：準(zhǔn)備答辯。 指導(dǎo)教師（簽名）： 專心-專注-專業(yè)摘要在光學(xué)工藝中，采用固著的金剛石磨具加工玻璃，是提高生產(chǎn)效率最有效的加工方法。用固著磨料研磨玻璃效率高的原因是固著的磨粒象無數(shù)把車刀，在玻璃加工表面留下相互文叉的、不間斷的劃痕，固著磨粒只作用于玻璃表面，直到表面破壞，而不參于它們之間的互相磨碎。近些年來，在一些重要的領(lǐng)域，信息載體正在由電磁波段擴(kuò)展到光波段，從而使現(xiàn)代光學(xué)產(chǎn)業(yè)的主體集中在光信息獲取、傳輸、處理、記錄、存儲、顯示和傳感等的光電信息產(chǎn)業(yè)上。這些產(chǎn)業(yè)一般具有數(shù)字化、集成化和微結(jié)構(gòu)化等技術(shù)特征。在

3、傳統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)經(jīng)不斷地智能化和自動化，從而仍然能夠發(fā)揮重要作用的同時(shí)，對集傳感、處理和執(zhí)行功能于一體的微光學(xué)系統(tǒng)的研究和開拓光子在信息科學(xué)中作用的研究，將成為今后光學(xué)工程學(xué)科的重要發(fā)展方向。本設(shè)計(jì)選取球面銑磨加工工藝。學(xué)習(xí)相應(yīng)的理論知識，熟悉零件在加工過程的工藝流程。熟悉球面銑磨的原理，并運(yùn)用到實(shí)踐中去，提高理論聯(lián)系實(shí)踐的認(rèn)識。關(guān)鍵詞：光學(xué)、球面、銑磨、工藝目 錄第一章 球面銑磨的原理1.1 球面銑磨原理球面銑磨加工原理如下圖所示，金剛石磨輪刃口通過工件頂點(diǎn)，磨輪軸線和工件軸線相交于O點(diǎn)，并且兩軸夾軸夾角為，磨具繞自身軸高度旋轉(zhuǎn)，工件繞自身軸低速轉(zhuǎn)動，這種運(yùn)動軌跡的包絡(luò)面就形成球面。1、球面銑

4、磨原理采用斜截圓原理2、兩軸交點(diǎn)與磨輪刃口的連線即為所加工球面的曲率半徑。若磨輪的中徑為DM，磨輪端面切削刃口的圓弧半徑為r，磨輪軸與工件軸的夾角為，則工件球面的曲率半徑R為3、當(dāng)磨輪選定后，DM和r均為定值，只要調(diào)節(jié)兩軸夾角，即可以得到不同曲率半徑的球面。4、加工凸面時(shí)，外凸包使實(shí)際加工的曲率半徑增大，內(nèi)凸包使曲率減小。5、銑磨過程優(yōu)劣的指標(biāo)有尺寸精度、磨削效率、工件表面粗糙度、磨輪的磨耗比等。銑磨加工的磨輪中徑一般為透鏡直徑的3/4，約為透鏡直徑的70%。當(dāng)透鏡表面特別陡峭時(shí)，例如在加工超半球的工件時(shí)，對磨輪的要求也很嚴(yán)格；而曲率半徑較大或加工平面零件時(shí)，對磨輪中徑要求相對來說就不那么嚴(yán)格

5、，只要超過透鏡直徑的一半就可以了。6、面型的檢驗(yàn)使用的是建議球面檢測儀，與標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)據(jù)對比來檢測加工是否合格。粗磨機(jī)有兩種方式夾注毛坯，一種是吸盤式，這種方式需要一面一面的磨，另外一種方式是夾盤式的，他可以兩面同時(shí)磨，控制磨輪與毛坯相對角度即可達(dá)到我們索要磨出的相應(yīng)曲率半徑的工件。面磨完成后一般還有個(gè)倒邊磨，通過加金剛砂顆粒做為磨料保護(hù)玻璃免受損壞以及使之受力均勻，一般大約倒邊45°。（圖一）粗磨機(jī)粗磨的檢驗(yàn)，一般是觀察砂眼，檢驗(yàn)中心度，邊厚差，表面擦貼度，都應(yīng)使其達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)要求方能送精磨車間精磨以及拋光。第二章磨邊與精磨工藝2.1定心磨邊透鏡的定心磨邊是使透鏡的光軸與圓柱面幾何軸

6、線重合（或基準(zhǔn)軸），同時(shí)把外圓磨到給定的尺寸。定心磨邊的步驟：1）.定心：通過一定的方法尋找并確定透鏡光軸與基準(zhǔn)軸重合的位置，即使透鏡諸光學(xué)表面定心頂點(diǎn)處的法線與基準(zhǔn)軸重合的位置。 2）.磨邊：相對于確定了的透鏡光軸，磨削透鏡的外圓，以獲得光軸與基準(zhǔn)軸重合的外圓直徑，達(dá)到所要求數(shù)值的透鏡。定心的方法有許多中，本次實(shí)習(xí)所用方法為機(jī)械定心法。被定心透鏡放在一對同軸精度高、端面精確垂直于軸線的夾頭之間，利用彈簧壓力來實(shí)現(xiàn)定心的。使透鏡整個(gè)表面與接頭端面接觸，這時(shí)透鏡的兩個(gè)表面的球心位于接頭的軸線上，使透鏡被夾緊的同時(shí)達(dá)到定心的目。機(jī)械法定心的特點(diǎn)操作簡便，加工效率高，適用于中等尺寸、中等精度透鏡的大

7、批量生產(chǎn)。其他還有光學(xué)定心法、自準(zhǔn)直像定心法、光學(xué)電視定心法、透射像定心法等。磨邊冷卻液可分為油性和水性兩種，具有粘度低,冷卻性強(qiáng)，潤滑性好等特點(diǎn)，同時(shí)不損害皮膚，對機(jī)床設(shè)備無銹蝕，對環(huán)境無污染。一般采用401#冷卻液、GX水基冷卻液等。22精磨精磨的目的：使零件表面的凹凸層深度和裂紋層深度進(jìn)一步減?。猾@得所需的尺寸精度。此次實(shí)習(xí)精磨使用的是高速精磨機(jī)，使用金剛石丸片磨具進(jìn)行精磨加工，精磨片在球面夾具上的分布必須使得精磨模在使用過程中的磨損規(guī)律符合“余弦磨損”。每道精磨工序時(shí)間為40s。第三章拋光工藝拋光的目的是消除精磨的破壞層，達(dá)到規(guī)定的表面要求；精修面形，達(dá)到圖紙要求的光圈數(shù)N和局部誤差；

8、為后續(xù)特種工藝創(chuàng)造條件。拋光的機(jī)理是機(jī)械磨削、化學(xué)作用和表面流動理論。拋光后零件的檢驗(yàn)主要是利用光圈數(shù)來判定，光圈數(shù)的檢驗(yàn)原理是等厚干涉。（圖二）不同類型的精磨金剛石丸片磨具拋光的工藝中，所用的拋光液為二氧化鍶（CeO2），夾具為比較柔軟的纖維布料，其具體操作步驟為：將休整好的拋光模上緊在機(jī)床的光軸上，把待加工的零件放置在相應(yīng)的夾具內(nèi)，與機(jī)床上的拋光模相貼，調(diào)整機(jī)床的擺幅，啟動機(jī)床對零件的第一面進(jìn)行拋光，拋光完工后重復(fù)上述步驟，對零件進(jìn)行第二面拋光，在拋光過程中，操作者必須對每件零件進(jìn)行相應(yīng)的自檢，如零件的中心厚度、表面光潔度、光圈及光圈不規(guī)則度等。   

9、0;   圖三、精磨拋光機(jī)第四章鍍膜工藝 薄膜的作用在于改進(jìn)基底的性能或功能。實(shí)現(xiàn)特定的光學(xué)特性優(yōu)化表面性能，改善表面特性，進(jìn)行微細(xì)加工，實(shí)現(xiàn)微制造；產(chǎn)生新功能特性。光學(xué)薄膜器件主要采用真空環(huán)境下的熱蒸發(fā)方法制造。常用的薄膜制備方法有熱蒸發(fā)、濺射、離子束輔助蒸發(fā)、電鍍。各種光學(xué)玻璃因?yàn)槠涫褂媚康暮铜h(huán)境的不同，對工藝的要求和光線的通透等也就不相同，鍍膜這道工序就是為了滿足這些要求而對光線光 路等做出相應(yīng)的調(diào)整。鍍膜要求較高，學(xué)校所采用的是箱式電子真空鍍膜機(jī)，在指導(dǎo)老師的介紹下，其基本原理是通過電子槍發(fā)射出來的電子在磁場的作用下受洛侖茲力作用而打在膜料上使膜料蒸發(fā)較均勻的粘附在

10、玻璃鏡片上，然后烘烤鏡片使膜料粘固。 鍍膜后的鏡片通過封光光光度計(jì)來檢查其光譜曲線來計(jì)算其反射率、透射率等是否達(dá)到技術(shù)要求。在這種鍍膜方式下，由于邊緣線速度與中心線速度是不相同的，溫度也并非出處相同，所以不能保證光學(xué)表面鍍膜的均勻，邊緣和中心必然存在一定的偏差。鍍膜機(jī)工作時(shí)要求真空環(huán)境，真空等級分為初真空，低真空，高真空，極高真空，超高真空，一般要求工作環(huán)境為高真空,所處氣壓為103105Pa。鍍膜后的檢驗(yàn)方法主要有判別顏色，觀察器件的表面光潔度，測試所鍍膜層的牢固度（使用擦拭法）。鍍膜的具體工序如下所示：1操作人員，必須取得崗位資格證書2膜料的選擇 膜料MgF2 純度99.993工

11、房的要求 溫度控制在22°C±4°C，濕度80，工房內(nèi)一切設(shè)施擺放整潔。4清潔基片用脫脂布蘸醇醚混合液擦拭零件表面，若表面印記不能用混合液擦去，可用細(xì)拋光粉擦，然后用醇醚混合液擦干，以哈氣檢查表面清潔程度。5裝料裝件將擦拭干凈的基片放置在鍍膜用夾具上，并調(diào)整好夾具及基片的位置，以便蒸發(fā)時(shí)目測干涉色的變化，同時(shí)將蒸發(fā)源及膜料裝好。6開冷卻水和擴(kuò)散泵7 抽低真空打開機(jī)械泵低閥，抽低真空，打開低真空測量表頭（熱電偶真空計(jì)），測低真空度。8離子轟擊當(dāng)真空抽至1020Pa時(shí)開始轟擊，轟擊電流50150uA，啟動工轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)工作，將低閥關(guān)閉，抽預(yù)閥（管道），當(dāng)真空度降至

12、20Pa時(shí)，關(guān)閉預(yù)閥，重新抽低閥，重復(fù)動作維持真空度在100.1Pa之間，時(shí)間1020分鐘。9開高閥 離子轟擊1020分鐘，低真空在110Pa時(shí)，打開高真空閥門，待離子轟擊輝光消失后，切斷轟擊電源。10烘燒 250°C300°C11測高真空當(dāng)真空度到0.001Pa時(shí)，用電離真空計(jì)測量12預(yù)熔除氣 當(dāng)真空度至0.008Pa時(shí)開始預(yù)熔除氣，預(yù)熔緩慢，至膜料徹底變?yōu)榱鲃拥囊后w。13蒸鍍 當(dāng)溫度達(dá)到250°C300°C時(shí)，真空度達(dá)到0.0050.007Pa，即可蒸發(fā)，蒸發(fā)電流應(yīng)比預(yù)熔時(shí)的電流略低，避免出現(xiàn)“打點(diǎn)子”，用目測觀測反射色控制膜厚，到達(dá)指定顏色時(shí)停止蒸

13、鍍。14冷卻，充氣 當(dāng)真空室溫度降至200°C時(shí)，充氣15送檢第五章加工設(shè)備、銑磨模具夾具的介紹5.1加工設(shè)備介紹根據(jù)零件形狀、技術(shù)要求結(jié)合，銑磨工序設(shè)備加工特點(diǎn)合理選擇加工設(shè)備，有利于確保零件加工質(zhì)量和加工效率，我司銑磨組現(xiàn)有加工設(shè)備特點(diǎn)如下：設(shè)備型號設(shè)備廠家加工范圍磨頭軸轉(zhuǎn)速工件軸轉(zhuǎn)速中心軸調(diào)整中心厚度調(diào)整行程UTS-日本永田3110mm6千1萬轉(zhuǎn)/分1020轉(zhuǎn)/分±30mm±70mmCG2.0韓國時(shí)代3130mm9千1.2萬轉(zhuǎn)/分3042轉(zhuǎn)/分±75mm±75mmYG367云南飛隆570mm8.5千1.1萬轉(zhuǎn)/分1522轉(zhuǎn)/分±

14、50mm±50mm主要特點(diǎn)：設(shè)備型號優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)UTS-該機(jī)臺對加工30mm以上直徑和大曲率零件效率高，精度高不適合小直徑，小曲率鏡片加工，效率低CG2.0適合加工525各種曲率的小鏡片，精度高，效率高不適合30以上大鏡片的加工YG367適合小鏡片加工加工大鏡片效率低，精度低5.2銑磨作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)書 毛坯圖銑磨未加工之前的鏡片，具有以下特點(diǎn)：1、外徑比磨邊后的大1mm，公差一般為0.2mm。2、中心厚度較銑磨完成品厚1mm，且公差較大，有0.6mm。3、凸面R值較完品R大，凹面較完品R小。 銑磨半成品圖：已經(jīng)加工了第一個(gè)面的鏡片，R值已經(jīng)接近H歸“0”件，中心厚度比銑磨完成品高0.5mm。

15、銑磨完成品圖：第二個(gè)面已經(jīng)加工完成，中心厚度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，H在范圍內(nèi)，表面粗糙度也在范圍內(nèi)。加工條件：磨輪：11*7，11為磨輪外徑，7為磨輪內(nèi)徑。夾具：15，規(guī)格比鏡片外徑大2mm以上。測量環(huán)：內(nèi)6，凸面使用測量環(huán)內(nèi)徑，凹面使用外徑。磨輪越粗：金剛石顆粒直徑，粒度號越小，則磨輪越粗，反之則越細(xì)。磨耗度：鏡片本身的耐磨程度。材質(zhì)：鏡片本身的名稱。切削液：水溶性，增加切削力，防止磨輪鈍化。水：起冷卻、潤滑磨輪，清洗玻璃粉。5品質(zhì)管理：外觀：利用燈光進(jìn)行透射，觀察鏡片表面有無透光的亮點(diǎn)。 H：用千分表配合則量環(huán)，利用歸“0”件，調(diào)好后測量鏡片，設(shè)定已加工品與歸“0”件之間，有一差值，加工到這一范圍

16、即可。中心厚度：利用百分表，測量鏡片中心的厚度。倒角：在鏡片的邊上，用倒角磨邊磨去一部份起保護(hù)作用。有效徑：凹面未加工到邊上，利用卡尺測量。偏弱：鏡片邊厚的差值，利用百分表測量。5.3 夾具性能介紹1 磨輪a. 磨輪結(jié)構(gòu)如下b. 類別 按螺牙分：UTS與YG-367、CG-2.0G兩面三刀燈。 按金剛石粒度分為：300# 250# 170#等c. 主要供應(yīng)商 I.常用的表面有氧化層的是云光生產(chǎn)的。 II.現(xiàn)在加工011-0018、019-0011這種種磨耗度較軟的磨輪為日本的阿爾法公司生產(chǎn)的。d. 性能I. 規(guī)格：300#16以下的磨輪均為300#，加工出來的品質(zhì)較好，效率穩(wěn)定。II. 20以

17、下的有250#、300#、200#、170#、150#等，根據(jù)鏡片材質(zhì)與磨耗度來選擇。一般鏡片外徑越大，所需磨輪精度越粗；鏡片磨耗度越小的選擇磨輪就越粗。5.3銑磨加工鏡片材質(zhì)與磨耗搭配以及修整方法一般來講冕牌玻璃較硬、耐磨，火石玻璃較碎、易磨；磨耗度值較低的表明鏡片硬、耐磨；磨耗度值大的表明鏡片碎、易加工；磨耗度在60100之間的鏡片比較難加工；鏡片外徑越大越難磨；磨耗度在110160之間的,較易加工?，F(xiàn)在我們公司磨輪的主要供應(yīng)商為云光輔料廠，其次有日本阿爾法。云光廠生產(chǎn)的磨輪適應(yīng)的鏡片材質(zhì)范圍寬、切削能力強(qiáng)、耐用。5.4搭配 根據(jù)鏡片外徑來選擇20以下的鏡片，一般選擇300#磨輪。無論鏡片

18、的磨耗度是大還是小。20以上的鏡片，應(yīng)根據(jù)材質(zhì)與磨耗度進(jìn)行選擇。下表為各種磨耗度、各種直徑鏡片的磨輪選擇表： 磨輪外徑磨輪粒度60以下60100100160160200200以上20以下1020300#1020300#1020300#1020300#1020300#20302024250#2024250#2024250#2024300#2024300#31402835200#2835200#2835250#2835250#2835300#41503540170#3540170#3540200#3540250#3540250#51604060150#4060150#4060170#4060200

19、#4060250#61以上60以上、120#60以上、120#60以上、150#50以上、170#50以上、200#5.5磨輪的選擇及修整方法.磨輪的分類目前我們使用的磨輪主要產(chǎn)于云光和日本，這些磨輪可以分為以下兩類：a. 國產(chǎn)機(jī)型和韓國機(jī)型：（24H7M20×1.5）b. 本機(jī)型：（24H713/16*24UNF）.磨輪的選擇a. 根據(jù)零件的材質(zhì)來選擇磨輪的粒度量。i如果外徑是50以下的零件：其材質(zhì)較軟或重金屬含量較高時(shí)，選擇云光產(chǎn)200#-300#磨輪；其材料較硬或重金屬含量較少和根本不含有重金屬成份時(shí)，選擇日本產(chǎn)170#-270#磨輪。ii如果外徑是50以上的零件；其材質(zhì)較軟或

20、重金屬含量較高時(shí)，選擇云光產(chǎn)不超過200#磨輪；其材質(zhì)較硬或重金屬含量較少和根本不含有重金屬面份時(shí)，選擇日本產(chǎn)不超過170#磨輪。b. 根據(jù)零件外徑尺寸的大小來選擇磨輪中徑的大小。零件的外徑用“”表示。磨輪的中徑用“DM”表示。磨輪中徑的概念：磨輪兩相對刃口頂點(diǎn)之間的距離叫做磨輪的中徑。（用DM表示）所以我們選擇磨輪一般按照/2<DM<來確定磨輪的中徑。. 修整磨輪的方法及注意事項(xiàng)a. 在修整之前首先要確認(rèn)加工鏡片之狀態(tài)。如果是凸面，磨輪的內(nèi)刃與鏡片接觸在內(nèi)，用金剛石或砂條修刮磨輪的內(nèi)刃口；如果是凹面，就修刮磨輪的外刃口；平面則修刮磨輪的端口。 b. 修整磨輪時(shí)，用力要均勻，先用廢

21、舊金剛石磨輪修刮，然后用砂條修刮，用金剛石修刮以后就直接加工鏡片，那么完工鏡片外會很光滑，其加工時(shí)間會很長，而且易燒壞鏡片，所以必須用砂條把光滑的金剛石表面稍微砂毛一些，以提高效率。c.磨輪修整好以后，切削力會比修整前減小，容易燒鏡片，所以要把機(jī)床手柄的壓力稍微減少一些，光刀時(shí)間也相應(yīng)延長一些，待加工一段時(shí)間后再慢慢恢復(fù)手柄壓力和光刀時(shí)間。d.輪修整好以后，中心厚度、H、中心點(diǎn)都會有所變化，所以必須升高中心度至少0.20mm，然后把H、中心點(diǎn)調(diào)整好以后，再把中心厚度調(diào)整到要求尺寸。5.6銑磨品質(zhì)保證措施為了確保流出良品達(dá)到100%，不制作不良品，不流出不良，現(xiàn)將品質(zhì)保證措施總結(jié)如下： 作業(yè)員注

22、意事項(xiàng)：a. 嚴(yán)格按組內(nèi)自主檢查要求進(jìn)行。b. 每次測量H，要將測量環(huán)端口與歸“0”鏡片擦拭干凈。c. 交接班時(shí)機(jī)臺狀況、加工狀況確認(rèn)，加工出來的鏡片不符合標(biāo)準(zhǔn)則不能加工。d. 每臺在加工機(jī)臺都有一塊千分表，對應(yīng)的測量環(huán)，若沒有則不能進(jìn)行加工。e. 千分表、百分表應(yīng)處于良好狀態(tài)，有異常則通知領(lǐng)班更換或維修。 技術(shù)員、領(lǐng)班注意事項(xiàng)a. 點(diǎn)檢、督促作業(yè)員按組內(nèi)自主檢查及各項(xiàng)要求進(jìn)行作業(yè)。b. 負(fù)責(zé)區(qū)域的完成品由技術(shù)員檢驗(yàn)后，在備忘單上作標(biāo)記后再流出。c. 抽檢并記錄每日品質(zhì)，每班不少于3次。d. 每班流出的鏡片均由技術(shù)員對品質(zhì)負(fù)責(zé)，所以完品應(yīng)仔細(xì)檢查。為確保品質(zhì)技術(shù)員、領(lǐng)班應(yīng)對作業(yè)員的自主檢查進(jìn)行

23、督促，確保加工出來的均為良品。e. 對作業(yè)員的加工動作進(jìn)行指導(dǎo)，按照最有效動作進(jìn)行作業(yè)。切忌用鏡片相互刮取5.7夾具制作形狀a. 平底狀 b. 階梯狀 c. 讓邊槽狀（如圖）性能a.平底狀：加工一凹一凸、一平一凹雙凹面定位的半成品，或是10以下雙平面半成品。b. 階梯狀：加工雙凸，半成品、完成品，一凸一凹以凸面定位的完成品。c. 讓邊槽狀：加工雙凹，以凹面定位的完成品。根據(jù)鏡片外徑選擇合適的銑刀銑刀規(guī)格：1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 6.0制作夾具從中心開始擴(kuò)孔。根據(jù)鏡片的邊厚，調(diào)整夾具切削深度，一般應(yīng)夾持住鏡片邊厚一半即可。根據(jù)鏡片邊厚及是否要對鏡片倒角，而對夾具進(jìn)行倒角，銑刀角度

24、一般打到250。夾具作好后，放入鏡片時(shí)夾具不應(yīng)被脹開，也不應(yīng)在夾具中有明顯的晃動。夾具作好后，不應(yīng)將夾具拔下來清理毛邊，這樣會使夾具的同心度改變。讓槽狀?yuàn)A具的制作，應(yīng)注意在切凹槽時(shí)進(jìn)慢一些，夾具在進(jìn)刀切凹槽時(shí)有可能變大所以切凹槽前夾具應(yīng)緊一些。新制的夾具邊厚差，應(yīng)控制在要求規(guī)格的中線。新制的夾具毛邊多，特別是定位面毛邊多，應(yīng)用銑刀進(jìn)行修整，銑刀角度在250。第六章銑磨球面產(chǎn)生的表面疵病 銑磨球面產(chǎn)生的表面疵病常見的有：菊花紋（細(xì)密振紋）、寬疏菊花紋、麻點(diǎn)、擦貼圈有缺口（或中間環(huán)帶脫空）和球面偏心等，如圖所示：6.1 細(xì)密菊花紋 菊花紋產(chǎn)生的原因比較復(fù)雜，主要是磨頭誤差和震動影響造成的。 頭預(yù)緊

25、力的大小對菊花紋也有一定影響。實(shí)踐表明，當(dāng)銑磨的透鏡產(chǎn)生振紋時(shí)，檢修磨頭，使之恢復(fù)精度要求，則能有效地減少菊花紋。因此對于高速轉(zhuǎn)動的磨頭，必須具有較好的動平衡，特別是皮帶傳動的磨頭，馬達(dá)及皮帶輪的平衡也要加以重視。磨頭預(yù)緊力對菊花紋的影響表現(xiàn)在：如果壓緊力小，那就會在光刀過程中， 因磨削力減小而引起磨頭振動增大，從而聲生較密的細(xì)密振紋。為了判斷菊花紋的產(chǎn)生是香與預(yù)緊力有關(guān)，可以將光刀過的零件表面與未光刀的零件表面進(jìn)行比較，如果后者的粗糙度比前者大。則可初步判斷磨頭的預(yù)緊力較小，這時(shí)應(yīng)增大預(yù)緊力，直到顯著減輕細(xì)密振紋為止。6.2 寬硫菊花紋銑麼透鏡表面，郁寸出現(xiàn)寬疏菊花紋，其產(chǎn)生的主要原因是工件

26、主軸的軸向竄動。主軸在每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的過程中，雖然總的軸向竄動在0.005mm以內(nèi)，但都有數(shù)次小的軸向竄動見圖。這種小竄動的次數(shù)，正好與寬菊花瓣的數(shù)目相同，瓣紋的高低不平也與工件主軸的微量軸向竄動的振幅相近。因此，當(dāng)工件表而產(chǎn)生寬疏菊花紋時(shí)，可在其它因素不變的條件下，改變主軸轉(zhuǎn)速、如果所磨出的透鏡寬琉花紋數(shù)目仍然不變，則可以確定產(chǎn)生寬疏菊花紋的原因是工件主軸的軸向竄動。這時(shí)將主軸檢修。消除上述微量小竄動之后，寬疏花紋也隨之消除。上述兩種菊花紋在外觀上比較明顯，一般容易引起重視。對于嚴(yán)重的菊花紋路是應(yīng)該設(shè)法加以解決的，但是要完全消除它卻是不可能的，也是沒有必要的。通過對國內(nèi)外幾種銑磨機(jī)銑磨的透境表面進(jìn)

27、行測試表明；菊花紋路的高低不平度小于O.Olmm，對于精磨影響不大。精磨所花費(fèi)的時(shí)間主要是用來消除麻點(diǎn)。菊花紋的允許值究竟多大合適，是當(dāng)前銑磨工藝中值得探討的問題之一。6.3麻點(diǎn)磨輪線速度選擇不當(dāng)，進(jìn)刀速度與工件轉(zhuǎn)速配合不好是形成麻點(diǎn)的主要因素。在銑削加工中，磨輪基體上固結(jié)許多金剛石小顆粒，它相當(dāng)于無數(shù)小金剛石鉆在劃玻璃，致使玻璃表面形成許多細(xì)密的破裂層。如果工件轉(zhuǎn)速過高，特別是進(jìn)刀速度過快時(shí)，磨輪的洗劉速度跟不上，也就是說前面該銑磨的玻璃還沒去除，后面的玻璃又?jǐn)D上來，致使金剛石磨輪過重地壓在玻璃表面，引起擠壓破裂，從而形成麻點(diǎn)。當(dāng)磨頭轉(zhuǎn)速為1400r/min時(shí)，選擇磨輪線速度為20-30m/

28、s，這樣就能比較充分地發(fā)揮金剛右磨輪對玻璃的磨削作用，此時(shí)工件表而的光潔度比較高。此外，冷卻液沖噴的位置，應(yīng)該對準(zhǔn)磨輪銑削玻璃的按觸部位；這樣可以及時(shí)沖洗磨下來的玻璃屑，保持金剛石磨輪刃口的鋒利。否則，玻璃屑糊在工件表面及磨輪刃口上，不但影響銑磨效率，而且容易形成麻點(diǎn)。銑磨透鏡時(shí)檢查工件的幾何形狀通常采用三種方法，一種是樣板法，即用金屬樣板卡工件被加工表面，觀察兩者曲率的吻合程度，這樣方法精度不高，第二種方法是用簡易球w儀測量矢高，檢查被加工表面的曲率半徑，這種方法不能檢查零件表面形狀的局部誤差；第三種方法是擦貼法，即將貼置模表而涂上一層極薄的黃油，然后將工件表面與其對擦，觀察工件表面與磨具的

29、接觸情況，一般要求工件外圓要均勻擦粘，并且環(huán)帶要圓，其擦貼度約為。如圖4 -26所示。這種檢查方法精度較高。用擦貼法檢查零件表面時(shí)，有時(shí)會出現(xiàn)擦貼環(huán)帶有缺口（圖4-18（d）所示），這說明加工表面有局部凹陷。產(chǎn)生原因大致有：光刀時(shí)間不夠銑磨時(shí)是螺旋形進(jìn)刀，光刀的作用在于將螺旋形進(jìn)刀所產(chǎn)生的痕跡銑去。一般情況所采用的光刀時(shí)間為工件轉(zhuǎn)一周多所需的時(shí)間。密封墊圈過厚在銑磨工序中，常采用真空吸裝夾，要求在零件與夾具之間墊密封圈。如果橡皮圈過厚，在銑磨進(jìn)刀過程中，作用在工件上的軸向力會引起密封圈嚴(yán)重不均勻壓縮，導(dǎo)致工件的偏斜，如圖 -21所示。在光7J時(shí)抽向力減小，橡皮圈在彈力作用下又恢復(fù)到原來的位置，

30、這樣作用的結(jié)果勢必造成零件表面有局部四陷，即擦貼環(huán)帶有缺口。建議采用厚度為0. 5mm的耐油l橡皮作密封圈。真空吸夾口與工件外徑的間隙不能過大，過大的問隙容易引起零件的偏斜，從而也會造成擦貼環(huán)帶有缺口，一般建議這個(gè)間隙為0. lmm。6.4擦貼環(huán)帶脫空用擦貼法檢查工件時(shí)，還會出現(xiàn)擦貼環(huán)帶脫空現(xiàn)象，即工件邊緣及頂部與精磨磨具擦貼，而其余部分不擦貼（見圖4 -18（e），這說明零件表面不是球面。產(chǎn)生這種疵病的原因是機(jī)床工件主軸軸線與磨頭軸線不相交。從球面范成法銑磨原理可知，抽線相交是形成球面的必要條件。目前，在銑磨機(jī)的設(shè)計(jì)中，一般兩軸線不相交的允差為實(shí)踐證明，此誤差控制在0. 03mm以內(nèi)，擦貼環(huán)帶脫空的現(xiàn)象不明顯。6.5球面偏心在銑磨中，對球而的偏心量也有一定的要求。過大的偏心量將增大磨邊的磨削量，甚至造成零件的報(bào)廢。造成球面偏心的重要原因是夾具定位面的偏心。因此在夾具制造中，要特別注意夾具定位面d與口徑刀對工件回轉(zhuǎn)軸線的同心度。如圖4 -22所示。銑磨過程；按零件的曲率半徑，計(jì)算機(jī)床（零件）到軸線和磨輪軸線到夾角；1.按計(jì)算角度，粗條軸線與機(jī)床的夾角；2.在機(jī)床主軸上莊家零件，啟動機(jī)床試模，試模后