光學(xué)零件加工技術(shù)課程設(shè)計工藝規(guī)程編制模板

1、精品文檔1歡迎。下載第十五章 光學(xué)零件工藝規(guī)程編制工藝規(guī)程的作用：1工藝規(guī)程是光學(xué)零件加工的主要技術(shù)文件，是組織生產(chǎn)不可缺少的技術(shù)依據(jù)。2合理的工藝規(guī)程是保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、反映生 產(chǎn)過程和工藝水平的綜合技術(shù)資料。3要想編制出合理的工藝規(guī)程，必須掌握光學(xué)零件的制造特點，考慮現(xiàn)有生產(chǎn)條件，并盡可能采用新工藝。光學(xué)零件加工技術(shù)是在不斷發(fā)展的，對不同生產(chǎn)方式、不同 生產(chǎn)規(guī)模、不同加工對象來說，工藝規(guī)程是有較大區(qū)別的，例如： 古典法、高速加工法。15151 1 編制工藝規(guī)程的一般原則光學(xué)零件常規(guī)加工工藝規(guī)程編制的一般原則如下：一、對光學(xué)零件圖進行工藝審查在編制工藝規(guī)程時：1要熟悉產(chǎn)品圖紙的技術(shù)

2、條件，2熟悉其他原始資料，3進行綜合技術(shù)分析，4審查零件圖的設(shè)計合理性、結(jié)構(gòu)工藝性及經(jīng)濟性。二、確定加工路線及加工方法精品文檔2歡迎。下載1根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)（大量生產(chǎn)還是小量生產(chǎn)） 確定生產(chǎn)類型（小 量、成批、大量？） ，2按照生產(chǎn)類型及零件的材料、形狀、精度、尺寸要求決定 毛坯類型，3根據(jù)生產(chǎn)類型與毛坯類型確定加工路線和加工方法。三、設(shè)計必要的專用樣板，或選擇通用樣板。主要是標(biāo)準樣板和工作樣板。四、確定加工余量及毛坯尺寸根據(jù)生產(chǎn)類型、加工方法、毛坯類型確定各工序的加工余量。應(yīng)先從最后一道工序開始確定加工余量，例如，透鏡的加工余量應(yīng)先從定心磨邊開始給定直徑尺寸，棱鏡和平面鏡應(yīng)先從拋光開始給定厚度尺

3、寸，然后再考慮各工序中的相應(yīng)余量。最后給出總 余量和毛坯尺寸。五、設(shè)計及選用工夾具、機床、測量儀器 在確定加工路線和加工余量后，按各工序的要求，設(shè)計必要 的工、夾具，如透鏡的精磨、拋光工、夾具設(shè)計，包括粘結(jié)膜、 貼置模、精磨模、拋光模等的設(shè)計。并根據(jù)生產(chǎn)條件選用機床和 測量儀器。六、選用必需的光學(xué)輔料。光學(xué)零件生產(chǎn)中所使用的光學(xué)輔料主要有 清洗材料、粘結(jié)材 料、磨料、拋光劑、拋光模層材料、保護材料 等，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)需 要進行認真地選擇。七、填寫光學(xué)零件工藝卡片 將光學(xué)零件工藝規(guī)程編制的結(jié)果寫入工藝卡片，作為技術(shù)文 件，直接用于管理和指導(dǎo)生產(chǎn)。精品文檔3歡迎。下載 15152 2 透鏡工藝規(guī)程編制

4、的步驟透鏡工藝規(guī)程編制的步驟如下：一、設(shè)計球面標(biāo)準樣板1 1、參照第十章表 10-110-1 確定標(biāo)準樣板的外形和尺寸。2 2、若系弧形樣板則按如下步驟設(shè)計、計算：（1 1）根據(jù)標(biāo)準樣板的外徑大小，選擇球徑儀的測環(huán)口徑。測環(huán)口徑應(yīng)比標(biāo)準樣板直徑小 510510 mmmm 為宜。（2 2）根據(jù)球徑儀測環(huán)的形式，確定球面矢高計算公式，計算 矢高（一般應(yīng)給出凹凸面的矢高和） 。（3 3）按圖紙規(guī)定的標(biāo)準樣板精度等級/ R,R,取其 1/21/21/51/5 / R R來計算矢高的制造公差 . .（4 4）設(shè)計標(biāo)準樣板制造用的各種球模和夾具。二、 設(shè)計球面工作樣板1 1、按磨邊前的零件直徑確定工作樣板

5、的直徑和其他尺寸。工作樣板的直徑一般大于零件直徑13mm13mm 工作樣板的其他尺寸見 10-110-1 。2 2、設(shè)計工作樣板制造用的各種球模和夾具。三、 確定透鏡定中心磨邊的工藝過程1 1、根據(jù)零件中心偏差的要求，確定是否需要定中心磨邊。2 2、根據(jù)零件直徑、中心偏差要求的大小和設(shè)備情況確定定中心磨邊方法。精品文檔4歡迎。下載3 3、確定定中心磨邊的余量，一般可按下列情況考慮。(1)焦距？/ 300300 伽的透鏡，磨邊余量按第八章表 8-28-2 選取 300300mm的透鏡，磨邊余量一般按可能控制的邊 厚差計算，見 8-48-4 。(3)偏心透鏡的磨邊余量，取上述磨邊余量與偏心量之和。

6、(4)確定厚透鏡磨邊余量時，要考慮厚度方向的偏斜。4 4 、選擇定中心磨邊用的工具及輔助材料(1)設(shè)計或選擇定中心磨邊用的接頭和輔助工具。( 2 2) 選擇磨論、磨邊膠、冷卻液、清洗劑等。5 5、編制透鏡定中心磨邊工藝的規(guī)程四、確定透鏡的精磨、拋光工藝過程1 1 、加工順序( 1 1 ) 應(yīng)加工曲率半徑大的一面，若是修厚度尺寸或修邊厚差的 零件，應(yīng)先加工曲率半徑小的一面。( 2 2) 應(yīng)先加工表面疵病要求低的表面。( 3 3) 對凹凸球面透鏡，應(yīng)先加工凹面。2 2、設(shè)計鏡盤鏡盤的設(shè)計，見第十一章。3 3、設(shè)計模具精品文檔5歡迎。下載(1)按鏡盤尺寸確定粘結(jié)模、精磨模、拋光模的主要尺寸，詳 見第

7、十一章。(2)根據(jù)零件的精度要求，設(shè)計手修模。(3)確定各種球模的結(jié)構(gòu)、尺寸與材料，詳見第十一章。4 4 、確定透鏡精磨、拋光余量 透鏡精磨及拋光的余量，按下述情況確定：(1) 透鏡厚度公差大于士 0.10.1 mmmm 時，其單面余量為 0.060.10.060.1。(2)透鏡厚度公差小于士 0.10.1 mmmm 時，其余量還應(yīng)加上修磨余量。 修磨余量一般為 0.010.050.010.05 。( 3 3) 特 硬或特軟材料，厚度余量應(yīng)相應(yīng)減少或增加。( 4 4) 如 果要求按膠合厚度配合尺寸時，則控制單件厚度公差為 膠合厚度公差之半，或者兩單件厚度公差之和為膠合厚度 公差。5 5 、選擇

8、透鏡精磨、拋光用的設(shè)備及輔助材料根據(jù)工藝要求， 選擇磨料、拋光粉、粘結(jié)材料、 拋光模層材料、 保護材料以及清洗材料等。6 6、編制透鏡精磨及拋光的工藝規(guī)程。五、確定透鏡粗磨工藝過程1 1 、加工順序的安排在一般情況下，粗磨加工應(yīng)按如下順序安排：( 1 1 ) 應(yīng)先加工曲率半徑較大的一面。（2 2）凹凸透鏡應(yīng)先加工凹面。（3 3）球面銑磨后，如達不到粗磨完工表面質(zhì)量要求時，還應(yīng) 考慮手修加工。精品文檔6歡迎下載（4 4）如是需鉆孔的透鏡，一般應(yīng)將鉆孔安排在磨球面之前。（5 5）銑槽應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)要求酌情安排。2 2、確定粗磨余量（1 1）根據(jù)毛坯種類（型料或塊料）和尺寸的不同，應(yīng)給與不同的余量

9、，見表 15-115-1。表 15-1 粗磨余量直徑（邊長） 65120120200毛坯表面種類 單面余量 零件種類底面上表面底面上表面底面上表面透鏡塊料1 . 01 . 01 . 21. 21. 51. 5型料1 . 00. 81 . 21. 02. 01. 2平面鏡塊料1. 01 . 01 . 51. 51. 81. 8型料1. 20. 81 . 81. 22. 51. 5棱鏡塊料1 . 01 . 01 . 51. 51. 81. 8型料1 . 20. 81 . 81. 22. 51. 5（2 2）銑磨達不到粗磨完工的表面質(zhì)量要求時， 應(yīng)考慮留手修余量, 見表 2121 2 2。表 15-

10、2 手修余量銃磨后的粗糙度單面手修余量（伽）達 180#砂眼0. 30達 240#砂眼0. 20達 280#砂眼0. 10（3 3）需要劃切的零件應(yīng)留有劃切的余量。劃切余量見表2121-3 3表 15- 3 劃切余量單位：伽、毛坯直徑余 1010 3030 5050 100 30.5 10.3 0.80.30.8350.51.00.51.00.81.25100.81.50.81.21.01.510 201.02.0精品文檔7歡迎下載(4) 磨凸起部分時，一般不考慮留余量。(5) 用散粒磨料和用固著磨料磨具加工時，應(yīng)給于不同的加工余量。(6) 選擇磨料的粒度號。(7) 需鉆孔的零件，孔的斷面應(yīng)有

11、修裂紋的余量。(8) 特硬或特軟材料的加工余量，應(yīng)適當(dāng)減少或增大。3 3、確定透鏡粗磨完工尺寸(1) 根據(jù)拋光完工應(yīng)達到的球面曲率半徑和粗磨球面曲率半徑 的修正量，確定粗磨完工的球面曲率半徑。(2) 粗磨完工的零件直徑等于定中心磨邊前的直徑，其公差一 般在 0.10.0.10.3 3伽左右。若不需要定心磨邊，粗磨完工直徑即為零 件完工直徑。(3) 粗磨完工的厚度尺寸，為零件完工的厚度尺寸的上限加上 兩面精磨、拋光余量，其公差酌情而定。(4) 具有凹面的零件應(yīng)計算出凹面的矢高，給出總厚度尺寸。(5) 倒角尺寸按零件設(shè)計及工藝要求給定。精品文檔9歡迎。下載4 4、設(shè)計粗磨工裝（1 1）如采用銑磨加

12、工方法，則由透鏡口徑大小選擇磨輪中徑和 粒度，計算出磨頭中心線與主軸中心線間的夾角。（2 2）如果用散粒磨料粗磨，設(shè)計單塊加工用粗磨模，并設(shè)計必 要的夾具和選用量具等。5 5、選擇磨料、冷卻液、粘結(jié)材料、清洗材料。6 6、編制透鏡粗磨工藝規(guī)程。六、透鏡毛坯加工1 1、確定毛坯尺寸（1 1）按生產(chǎn)量盡可能選用熱壓成型料或棒料。（2 2）塊料毛坯尺寸盡可能為零件直徑的整數(shù)倍。（3 3）線尺寸為零件完工尺寸加上各道工序的加工余量，允差為 自由公差。（4 4）型料毛坯尺寸，由粗磨完工的球面曲率半徑、直徑和修正 量來計算確定。（5 5）按熱壓成型料的外形尺寸，計算出毛坯的重量。（6 6）繪制毛坯圖。2

13、2、繪制毛坯圖應(yīng)注意的問題 一般應(yīng)在毛坯外形尺寸下面，用括號注明完工尺寸，以便參考。 15 - 3 透鏡工藝規(guī)程編制舉例現(xiàn)以一雙膠合物鏡中的凹凸透鏡的生產(chǎn)工藝規(guī)程編制為例說 明之。凹凸透鏡的生產(chǎn)圖紙見圖 1515-4 4 和圖 1515-5 5。精品文檔9。迎下載一、 工藝分析由圖 1515- 4 4 和圖 1515-5 5 可以看出： 雙膠合物鏡兩外表面的光圈要求較高，用甲醇膠膠合后表 面會變形，需要手修。雙膠合物鏡完工后，要求檢查像質(zhì)，此要求較難達到，在 膠合、鍍膜等工序中應(yīng)考慮采取必要的工藝措施。雙膠合物鏡加工工序應(yīng)先膠合而后鍍膜。 凹凸透鏡的光圈要求較高，應(yīng)考慮表面修整方法。二、 編制

14、工藝規(guī)程（一）設(shè)計標(biāo)準樣板 標(biāo)準樣板的外形尺寸。根據(jù)該零件的曲率半徑，按第十章 的表 10-110-1 確定之，見表 15-415-4。表 21 4 標(biāo)準樣板尺寸單位： 伽零件曲率半徑 R樣板直徑 D樣板總高 H凸面凹面凸面凹面390.813013030301694.31301302525 標(biāo)準樣板矢高的計算。此標(biāo)準樣板，采用帶鋼珠測環(huán)的球徑儀測量矢高。由第十章的（10-110-1 ）式得矢高計算公式：h RR2r；（1515-1 1）其中2ror 2R2rr2(152)式中，h-理論矢高，R-樣板曲率半徑，r-鋼珠球心所在圓 平面的半徑，ro-理論測環(huán)半徑，-鋼珠半徑。精品文檔10歡迎下載根

15、據(jù)零件球面曲率半徑和標(biāo)準樣板直徑，選擇最大測環(huán)，其 r r和 p值為：r r1=59.957=59.957p1=5.142=5.142將 r r 和 p值代入（1515- 1 1）和（1515-2 2）式，計算后得兩球面的雙矢高如下：2 2 h hR390.8= =9.25529.2552 2 2 h hR1694.3= =2.122422.12242然后用下式驗算曲率半徑：R圧衛(wèi)2h 2演算結(jié)果：R R1=390.793=390.793F F2=1694.292=1694.292此值均在產(chǎn)品圖上球面公差/ R R 和 N N 的要求范圍以內(nèi)矢高制造公差。由下式求得：h K匹（1515-4 4

16、）h R式中，K K 取 2/52/51/51/5 ,計算后（絕對值）得：/ h hR 390.8= = 0.0010.001/ h hR 1694.3=0.0005=0.0005因此，最后得總矢高及公差：(15(15 3 3)精品文檔11歡迎下載2h2hR 390.8= =9.25529.2552 士 0.0020.0022h2hR 1694.3=2.12242=2.12242 士 0.0010.001加工標(biāo)準樣板用的模具。此類模具的設(shè)計與一般球面模具相同，其工作表面尺寸可參考表 15-515-5。表 15 5 加工標(biāo)準樣板用球模尺寸單位：伽曲率半徑球 磨粗磨球模拋光球模R面 形半徑直徑半徑

17、直徑390.8凸389.62200387160凹391.982003951401694.3凸1675.492001690160凹1713.112001699160（二）設(shè)計工作樣板 工作樣板尺寸。根據(jù)該零件定中心磨邊前的直徑和曲率半徑，確定工作樣板尺寸，見表 15-615-6。表 15 6 工作樣板尺寸單位：伽曲率半徑工作樣板直徑工作樣板總高+ 390.861301694.36230精品文檔12。迎下載樣板制造用球模的工作表面尺寸見表 15-715-7 所示。（三）編制定中心磨邊工藝規(guī)程 給定磨邊余量。此凹凸透鏡焦距較長，磨邊余量必須由計算透鏡邊厚差值確定，邊厚差由下式計算：D D D RiR

18、2d2 R2Rihi計算時，逐漸增大磨邊余量/ D D 值，計算出合理的邊厚差。應(yīng) 以既使磨邊余量不易太大，又使精磨拋光加工不困難為原則?，F(xiàn) 取磨邊余量為 6 6 m,則得邊厚差t為：t = 0.35mm設(shè)計定中心磨邊接頭。定中心磨邊接頭直徑比零件完工直徑小 0.150.150.30.3 m。設(shè)計倒角球模。倒角球模曲率半徑由下式計算：球模類型、球模尺寸 曲率半徑、粗磨球模精磨球模拋光球模半徑口徑半徑口徑半徑口徑+ 390.8、396.590390.86539580-851694.3+1694.31101694.380+ 169080-85單位:mm表 15- 7 工作樣板球模尺寸設(shè)計工作樣板制

19、造用的模具。與一般球模設(shè)計相同，工作(15(15 5 5)精品文檔13歡迎下載（四）編制透鏡精磨、拋光工藝規(guī)程由定中心磨邊余量計算出的邊厚差值，可斷定透鏡精磨、拋光加工中是否要進行修改邊厚差。 從產(chǎn)品圖上看到，透鏡面形精度要求較高，應(yīng)設(shè)計單塊手 修模。 進行鏡盤設(shè)計。根據(jù)第一章講到的鏡盤設(shè)計方法進行鏡 盤設(shè)計. .根據(jù)鏡盤尺寸確定該透鏡加工用的粘結(jié)模、精磨模、拋光 模、手修模之工作表面尺寸。計算結(jié)果見表 15-815-8。 給定精磨拋光余量（一般取 0.150.15 伽）。表 15 - 8 透鏡球模尺寸單位： 伽球模類型 球模半徑曲率半徑粘結(jié)模精磨球模拋光球模手修球模半徑口徑半徑口徑半徑口徑半徑口徑390.8406280+ 390.8280+