CN102555913A - 汽车外后视镜内凹小球面的光学冷加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车外后视镜内凹小球面的光学冷加工方法，包括以下步骤：1）在卧式球面铣磨机上用铣磨夹具将外缘轮廓已经磨好的外后视镜夹持住，然后用铣磨磨轮铣出具有符合上述曲率半径要求的内凹小球面，并在厚度方向上留出0.2~0.3mm的后续加工余量；2）将铣磨完工后的外后视镜放置在立式上下两轴精磨机的精磨夹具内，对内凹小球面进行精磨，并在厚度方向上给抛光工序留出0.02~0.05mm的加工余量；3）将精磨完工后的外后视镜放置在立式上下两轴抛光机的抛光夹具内，对内凹小球面进行抛光，完成整个内凹小球面的光学冷加工。本发明加工周期短，可以实现批量加工，加工成本低、加工效率高、成品质量好。

Description

汽车外后视镜内凹小球面的光学冷加工方法

技术领域

本发明涉及一种汽车外后视镜内凹小球面的光学冷加工方法。

背景技术

汽车后视镜属于重要安全件，汽车后视镜以安装位置划分，分有外后视镜、下后视镜和内后视镜。以用途划分，外后视镜反映汽车后侧方，下后视镜反映汽车前下方，内后视镜反映汽车后方及车内情况。

一般来说，司机观察后方情况都是通过后视镜，特别是外后视镜，但由于存在盲区，特别是对于侧面同向行驶的车辆无法观察到，如在行进过程中变道或转向往往就会引发交通事故。

于是出现了一种在外后视镜上粘附广角小镜的做法，以弥补存在盲区的缺陷，但由于是粘贴上去的，经不起长时间的风吹、日晒、雨淋以及汽车的震动、颠簸，最终还是要导致脱落的，起不到长期使用的效果。

现在有一款外后视镜既能弥补视线盲区又能长期使用的效果，它是在普通外后视镜背面的外上角上加工出一个内凹小球面，这个内凹小球面就起到了广角作用，因为这种后视镜仅仅是在原后视镜上加工一个内凹小球面，因而是一个整体，显得十分轻巧简捷，价格相对较便宜，便于在市场上推广。

由于汽车后视镜是重要的安全件，对其品质的要求是极其苛刻的。汽车的外后视镜通常较大，且内凹小球面又不在外后视镜的中央，对生产企业来说有一定的难度，如用精密压型的办法来实现成本会太高，而用通常的光学冷加工办法却有一定的困难，汽车外后视镜的尺寸对于通常的光学冷加工设备来说是个“庞然大物”，由于设备的限制，从而使生产企业不得不抛弃了光学冷加工的思路，而采用非真正意义的冷加工设备，品质自然不能达到令人满意的程度，如尺寸精度、表面粗糙度等不稳定，难以满足客户的需要。

如专利号为200910155297.8，名称为“无盲区外后视镜的加工方法”的中国专利中公开了一种汽车外后视镜的加工方法，采用精密模压和光学冷加工相结合的方法，由于精密模压对模具的精度要求较高，热压时的温度又很高，极易使模具氧化、变形，这就会使成本相对于光学冷加工来说较高，而且精密模压的工作环境要求是无尘车间。这种既要热加工又要冷加工的流程必然很长，生产中因等待、流转很容易造成不必要的损耗。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术中的不足而提供一种加工周期短，可以实现批量加工，加工成本低、加工效率高、成品质量好的汽车外后视镜内凹小球面的光学冷加工方法。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：该汽车外后视镜内凹小球面的光学冷加工方法，所述的外后视镜主体为平面或有一定曲率的球面，在汽车外后视镜的外侧上角设置有一个内凹小球面，该内凹小球面曲率半径在200mm~400mm之间，内凹小球面与外后视镜主体所形成的相贯线为圆形，该圆形直径在40~60mm之间，且相贯线形成的圆形距外后视镜主体边缘的距离为1~10mm，其特征在于包括以下步骤：

1）、在卧式球面铣磨机上用铣磨夹具将外缘轮廓已经磨好的外后视镜夹持住，然后用铣磨磨轮铣出具有符合上述曲率半径要求的内凹小球面，并在厚度方向上留出0.2~0.3mm的后续加工余量；

2）、将铣磨完工后的外后视镜放置在立式上下两轴精磨机的精磨夹具内，对内凹小球面进行精磨，并在厚度方向上给抛光工序留出0.02~0.05mm的加工余量；

3）、将精磨完工后的外后视镜放置在立式上下两轴抛光机的抛光夹具内，对内凹小球面进行抛光，完成整个内凹小球面的光学冷加工。

上述步骤1）中专门订制的卧式球面铣磨机是针对这款外后视镜的专用设备，具有铣磨大尺寸光学零件的特点，且操作空间大，加工效率高。通过对铣磨夹具的独特设计，使内凹小球面的中心与基体中心重合，以满足初始加工的要求。用这种方法加工出来的球面位置精确，球面面形好，尺寸精度高。

上述步骤2）和3）中自主研发的精磨机和抛光机是为这款外后视镜开发的专用设备，一改常规的模具在下，玻璃零件在上的做法，将模具和玻璃零件反向倒置。两机均为立式，上下两轴均为主动轴，下轴为轴位固定式，转速较低，在一定范围内连续可调；上轴为相对浮动式，转速较高，在一定范围内连续可调。设备在运转时，上下两轴的的旋转方向为逆向。上述两个设备具备了加工大尺寸、非对称光学零件的能力，且便于操作。上轴的浮动形式有利于面形精度和稳定面形，而逆向加工则为高效率提供了保证。而且上述的精磨机和抛光机较常规设备增大了体积，加大了运转部分的空腔，使精磨夹具和抛光夹具在装上外后视镜主体后能自由回旋。

上述步骤2）和3）中通过对精磨夹具和抛光夹具的独特设计，使内凹小球面的中心与基体中心重合，精磨凸台、抛光凸台均采用间断式的凸台，其间隙有利于精磨液和抛光液排出。而精磨夹具底面有五个小凸台支撑则有利于避免精磨液中的微粒对玻璃底面的伤害。而在抛光夹具中由于抛光压力比精磨要大，夹具底面由整面的凸平台支撑则有利于增大玻璃与凸平台的磨擦力，使两者相对静止，避免刮擦。

本发明所述的铣磨夹具基体为圆盘状，基体上开有一个放置槽，放置槽的外轮廓与外后视镜主体外缘轮廓匹配，外后视镜主体设置在放置槽内，外后视镜内凹小球面的中心与基体中心重合，所述的放置槽内沿设置有一圈铣磨凸台，铣磨凸台的上表面为外后视镜主体放置面，放置槽的一侧还设置有两根夹紧条，夹紧条是以基体中心为中心的幅向，内侧的一端与基体粘连，另一端悬空。在对玻璃零件加工时可通过两根夹紧条将玻璃零件固定住，以确保内凹小球面的位置精确，且可获得良好的铣磨面形。

本发明所述的立式上下两轴精磨机中精磨夹具和待加工的外后视镜主体设置在下轴上，精磨模具设置在上轴上，上下两轴均为主动轴，下轴为轴位固定式，上轴为相对浮动式，下轴转速低于上轴转速，且上下轴转速均可调，上下两轴的旋转方向相反。

本发明所述的立式上下两轴抛光机中抛光夹具和待加工的外后视镜主体设置在下轴上，抛光模具设置在上轴上，上下两轴均为主动轴，下轴为轴位固定式，上轴为相对浮动式，下轴转速低于上轴转速，且上下轴转速均可调，上下两轴的旋转方向相反。

本发明所述的铣磨夹具内的凸台高度小于放置槽的深度，在对应于要加工的外后视镜内凹小球面位置的凸台部分是一个近似圆形区域。本发明所述的外后视镜主体放入放置槽后后视镜外表面应露出槽面0.2mm。

本发明所述的外后视镜主体放置面及放置槽的外侧面均粘附有一层保护垫，用以避免玻璃零件磨损刮花。

本发明所述的精磨夹具基体为圆盘状，在基体上设置有一圈间断的精磨凸台，精磨凸台其内部的边缘又分散分布着五个小凸台，小凸台的高度要低于外面一圈精磨凸台的高度，精磨凸台的内侧轮廓与外后视镜主体的外轮廓匹配，外后视镜主体设置在精磨凸台内，外后视镜内凹小球面的中心与基体中心重合，五个小凸台包围的中间部分设置有一个镂空区域。本发明所述的外后视镜主体放入精磨凸台内后外后视镜外表面应露出槽面或凸台面0.2mm。

本发明所述的抛光夹具基体为圆盘状，在基体上有一圈间断的抛光凸台，在抛光凸台内部设置有一个凸平台，凸平台与抛光平台之间设置有一条窄缝，凸平台的高度低于抛光凸台，抛光凸台的内侧轮廓与外后视镜主体的外轮廓匹配，外后视镜主体放置在抛光凸台内且由凸平台支撑，外后视镜内凹小球面的中心与基体中心重合。本发明所述的外后视镜主体放入抛光凸台内后外后视镜外表面应露出槽面或凸台面0.2mm。

本发明所述精磨凸台的内侧和五个小凸台上表面均粘附有一层保护垫，在对应于要加工的外后视镜内凹小球面位置的小凸台部分是一个近似圆形区域。

本发明所述的抛光凸台内侧和凸平台上表面均粘附有一层保护垫。抛光夹具的基体为金属铝，在抛光过程中由于玻璃零件受到抛光模具的挤压、摆动，以及玻璃零件自身对旋转轴不对称而产生的离心力等多重作用的影响，可能会使玻璃零件的下表面及轮廓周边与抛光夹具磨擦、碰撞而造成刮擦及破损，衬以保护垫可以避免这样的损伤，而确保玻璃零件获得良好的表面光洁度。

本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明采用的是冷加工，对玻璃材料本身不会产生内在质量的变化；采用光学冷加工的技术手段对外后视镜的品质有了保证；用自主研发的设备并突破常规采用新设计解决了外后视镜尺寸大、不易加工的问题。本发明可实现批量生产，解决了在生产制造过程中的技术难题，以达到低成本、高效率的目的。

附图说明

图1为本发明所述的外后视镜的正面示意图。

图2为本发明所述的外后视镜的侧面示意图。

图3为本发明所述的铣磨夹具示意图。

图4为本发明所述的精磨夹具示意图。

图5为本发明所述的抛光夹具示意图。

具体实施方式

参见图1~图2，本发明所述的汽车外后视镜外上角内凹小球面是指在汽车外后视镜主体1的外上角上有一个弥补盲区的内凹小球面2，汽车外后视镜主体轮廓3与汽车外后视镜的塑料外框吻合。外后视镜主体1可以为平面或有一定的曲率的球面，内凹小球面2曲率半径在200mm~400mm之间，内凹小球面2与外后视镜主体1所形成的相贯线为圆形，该圆形直径在40~60mm之间，且相贯线形成的圆形距外后视镜主体1边缘的距离为1~10mm，该内凹小球面的光学冷加工步骤如下：

1、外后视镜主体磨边。

根据客户的零件图纸要求，先划切好外后视镜主体，并给磨边工序留出单边1～1.5mm的加工余量，再经磨边加工得到符合要求的外后视镜主体轮廓3。

2、对外后视镜主体进行局部铣磨加工，得到初始的内凹小球面。

外后视镜尺寸较大，不适合现有的通用光学铣磨设备加工，针对这种情形，专门订制了卧式球面大铣磨机，加高了工件轴和磨头轴，同时对结构和电机功率也进行了适当的加大，增大了运转部分的空腔，具有铣磨大尺寸光学零件的特点，使铣磨夹盘在装上外后视镜主体后能自由回旋。

铣磨夹具的设计如图3，铣磨夹具基体4成圆盘状，在铣磨夹具基体4上开有放置槽5，用于放置磨边完工的外后视镜主体，放置槽5与外后视镜主体轮廓3匹配，放置槽5位置的确定须满足外后视镜上需加工的内凹小球面2的中心与铣磨夹具基体4的中心8重合，在放置槽5内沿一周设置有一圈铣磨凸台6，铣磨凸台6的上表面为外后视镜主体1的放置面，特别地在对应于要加工的外后视镜内凹小球面位置的凸台部分是一个近似圆形区域，铣磨凸台6的高度要比放置槽5的深度低，在放置槽5的一侧开有用于夹紧外后视镜主体1的夹紧条7，夹紧条7共有2根，铣磨凸台6的上表面及放置槽5的外轮廓侧面须粘上一层保护垫。

操作时，在专门订制的卧式球面铣磨机上用铣磨夹具将磨边完工的外后视镜主体1夹持住，然后用铣磨磨轮铣出具有一定半径的小凹球面，并在厚度方向上留出0.2~0.3mm的后续加工余量。

3．在自主研发的精磨机上对小球面进行精磨，并在厚度方向上给抛光工序留出0.02~0.05mm的加工余量。

外后视镜尺寸较大，不适合现有的通用光学精磨设备加工，针对这种情形，自主开发了精磨机，该精磨机为立式，分上下两轴，一改常规的模具在下，零件在上的做法，将模具和零件反向倒置，即精磨夹具和玻璃零件在下，模具在上。该设备的上下两轴均为主动轴，下轴为轴位固定式，转速较低，在一定范围内连续可调；上轴为相对浮动式，转速较高，在一定范围内连续可调。设备在运转时，上下两轴的旋转方向为逆向。由于采用了这种结构和运动形式，使该设备具备了加工大尺寸、非对称光学零件的能力，且加工效率大大地提高了。

精磨夹具如图4，精磨夹具基体9成圆盘状，在精磨夹具基体9上有一圈间断的精磨凸台10，在精磨凸台10内紧靠着其内边缘又分散分布着5个小凸台11，特别地在对应于要加工的外后视镜内凹小球面位置的小凸台部分是一个近似圆形区域，小凸台11的高度要低于外面一圈间断的精磨凸台10，在5个小凸台11的中间部分有一镂空区域12，在精磨凸台10的内侧和5个小凸台11上表面粘有一层保护垫。外后视镜主体1就放置在精磨凸台10内，由里面的5个小凸台11支撑，放置好后外后视镜上需加工的内凹小球面2的中心应与精磨夹具基体9的中心13重合。

操作时，在自主研发的精磨机的下轴上装上精磨夹具，再将铣磨完工的外后视镜放入精磨夹具内，用相应半径的模具装在上轴上，精磨完后小凹球面应还有0.02~0.05mm在厚度方向上的抛光加工余量。

4．在自主研发的抛光机上将精磨完工的外后视镜放置在抛光夹具内，对小球面进行抛光，完成光学冷加工的制造。

外后视镜尺寸较大，不适合现有的通用光学抛光设备加工，针对这种情形，自主开发了抛光机，该抛光机为立式，分上下两轴，一改常规的模具在下，零件在上的做法，将模具和零件反向倒置，即抛光夹具和玻璃零件在下，模具在上。该设备的上下两轴均为主动轴，下轴为轴位固定式，转速较低，在一定范围内连续可调；上轴为相对浮动式，转速较高，在一定范围内连续可调。设备在运转时，上下两轴的旋转方向为逆向。由于采用了这种结构和运动形式，使该设备具备了加工大尺寸、非对称光学零件的能力，且加工效率大大地提高了。

抛光夹具如图5，其抛光夹具基体14为圆盘状，在抛光夹具基体14上有一圈间断的抛光凸台15，在抛光凸台15内部设置有一个凸平台16，两者之间有一条窄缝，里面的凸平台16的高度要比外面一圈抛光凸台15低，在抛光凸台15内侧和凸平台16的上表面粘有一层保护垫，外后视镜主体1就放置在抛光凸台15内，由里面的凸平台16支撑，放置好后外后视镜上需加工的内凹小球面2的中心应与抛光夹具基体14的中心17重合。

操作时，在自主研发的抛光机的下轴上装上抛光夹具，再将精磨完工的外后视镜放入抛光夹具内，用相应半径的模具装在上轴上，小凹球面抛光完工后，就完成光学冷加工的制造。

虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车外后视镜内凹小球面的光学冷加工方法，所述的外后视镜主体为平面或有一定曲率的球面，在汽车外后视镜的外侧上角设置有一个内凹小球面，该内凹小球面曲率半径在200mm~400mm之间，内凹小球面与外后视镜主体所形成的相贯线为圆形，该圆形直径在40~60mm之间，且相贯线形成的圆形距外后视镜主体边缘的距离为1~10mm，其特征在于包括以下步骤：

1）、在卧式球面铣磨机上用铣磨夹具将外缘轮廓已经磨好的外后视镜夹持住，然后用铣磨磨轮铣出具有符合上述曲率半径要求的内凹小球面，并在厚度方向上留出0.2~0.3mm的后续加工余量；

2）、将铣磨完工后的外后视镜放置在立式上下两轴精磨机的精磨夹具内，对内凹小球面进行精磨，并在厚度方向上给抛光工序留出0.02~0.05mm的加工余量；

3）、将精磨完工后的外后视镜放置在立式上下两轴抛光机的抛光夹具内，对内凹小球面进行抛光，完成整个内凹小球面的光学冷加工。

2.根据权利要求1所述的汽车后视镜内凹小球面的光学冷加工方法，其特征在于：所述的铣磨夹具基体为圆盘状，基体上开有一个放置槽，放置槽的外轮廓与外后视镜主体外缘轮廓匹配，外后视镜主体设置在放置槽内，外后视镜内凹小球面的中心与基体中心重合，所述的放置槽内沿设置有一圈铣磨凸台，铣磨凸台的上表面为外后视镜主体放置面，放置槽的一侧还设置有两根夹紧条。

3.根据权利要求1所述的汽车后视镜内凹小球面的光学冷加工方法，其特征在于：所述的立式上下两轴精磨机中精磨夹具和待加工的外后视镜主体设置在下轴上，精磨模具设置在上轴上，上下两轴均为主动轴，下轴为轴位固定式，上轴为相对浮动式，下轴转速低于上轴转速，且上下轴转速均可调，上下两轴的旋转方向相反。

4.根据权利要求1所述的汽车后视镜内凹小球面的光学冷加工方法，其特征在于：所述的立式上下两轴抛光机中抛光夹具和待加工的外后视镜主体设置在下轴上，抛光模具设置在上轴上，上下两轴均为主动轴，下轴为轴位固定式，上轴为相对浮动式，下轴转速低于上轴转速，且上下轴转速均可调，上下两轴的旋转方向相反。

5.根据权利要求2所述的汽车后视镜内凹小球面的光学冷加工方法，其特征在于：所述的铣磨夹具内的凸台高度小于放置槽的深度，并且在对应于要加工的外后视镜内凹小球面位置的凸台部分为圆形。

6.根据权利要求2所述的汽车后视镜内凹小球面的光学冷加工方法，其特征在于：所述的铣磨夹具凸台上表面及放置槽的侧面均粘附有一层保护垫。

7.根据权利要求1或3所述的汽车后视镜内凹小球面的光学冷加工方法，其特征在于：所述的精磨夹具基体为圆盘状，在基体上设置有一圈间断的精磨凸台，精磨凸台其内部的边缘又分散分布着五个小凸台，小凸台的高度要低于外面一圈精磨凸台的高度，精磨凸台的内侧轮廓与外后视镜主体的外轮廓匹配，外后视镜主体设置在精磨凸台内，外后视镜内凹小球面的中心与基体中心重合，五个小凸台包围的中间部分设置有一个镂空区域。

8.根据权利要求1或4所述的汽车后视镜内凹小球面的光学冷加工方法，其特征在于：所述的抛光夹具基体为圆盘状，在基体上有一圈间断的抛光凸台，在抛光凸台内部设置有一个凸平台，凸平台与抛光平台之间设置有一条窄缝，凸平台的高度低于抛光凸台，抛光凸台的内侧轮廓与外后视镜主体的外轮廓匹配，外后视镜主体放置在抛光凸台内且由凸平台支撑，外后视镜内凹小球面的中心与基体中心重合。

9.根据权利要求7所述的汽车后视镜内凹小球面的光学冷加工方法，其特征在于：所述精磨凸台的内侧和五个小凸台上表面均粘附有一层保护垫，且在对应于要加工的外后视镜内凹小球面位置的小凸台部分为圆形。

10.根据权利要求8所述的汽车后视镜内凹小球面的光学冷加工方法，其特征在于：所述的抛光凸台内侧和凸平台上表面均粘附有一层保护垫。

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