CN103506913B - 3个半径光学透镜加工方法 - Google Patents

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    • B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes

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Abstract

本发明公开了3个半径光学透镜加工方法，按下述工艺分两次加工，具体工艺为：铣磨、精磨、磨边、抛光、铣磨、精磨、抛光、镀膜；第一次加工：首先根据零件要求，预留一次加工所要控制的中心厚度公差、矢高公差要求，R3面口径在一次加工时口径增加，一般以适合抛光加工，同时给R1面二次铣磨时预留大于0.7mm的弧高余量；二次加工：工艺流程主要实现R1面的研磨，保证总高，同时控制R2面口径在要求范围内，精磨、抛光后总高达到零件图纸要求，整个流程简便、适于现场控制，满足加工要求，适合批量加工。

Description

3个半径光学透镜加工方法
技术领域
本发明属于光学零件制造工艺领域，具体涉及一种3个半径光学零件的研磨工艺方法。
背景技术
传统透镜的工作表面是两个，传统工艺流程采用铣磨、精磨和抛光三个步骤。通过铣磨、精磨控制零件达到一定粗糙度、面形（曲率半径）和中心厚度要求，抛光工序控制零件达到光学零件的要求的面形（曲率半径）、外观等要求。现有的加工工艺对透镜只能实现左右2个球面的加工、研磨。
但是随着光学技术的发展，为了满足特殊光路和结构要求出现了多个球面的透镜。3个半径零件是其中的典型代表，3个半径就是一共由3个球面需要加工，该加工类型的特点是其中一个球面口径只有￠10mm（D3），而透镜口径￠40mm(D1)以上，正常无法实现加工，这在之前透镜加工中没有先例。
另外增加一个面，相关尺寸却增加3、4个，如何利用传统设备、检测器具，如何让研磨（精磨、抛光）工序控制矢高、总高，如何制订工艺流程，并且使得流程简便、适于现场控制，适合批量加工，是该技术领域的关键，因为传统工艺方法不能实现多个半径零件的批量加工。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种3个半径光学透镜加工方法，流程简便、适于现场控制，满足加工要求，适合批量加工。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种3个半径光学透镜加工方法，其特征在于，按下述工艺分两次加工，具体工艺为：铣磨、精磨、磨边、抛光、铣磨、精磨、抛光、镀膜；第一次加工：首先根据零件要求，预留一次加工所要控制的中心厚度公差、矢高公差要求，中心厚度t1由零件总高t2减去R2、R3面弧高，公差要能够在弧高公差变化时仍然在零件总高t2公差带内；R2面矢高公差严格按照±0.02mm，为了给中心厚度t1留有较大公差；R3面口径d3在一次加工时口径增加，采用抛光加工，同时给R1面二次铣磨时预留大于0.7mm的弧高余量；二次加工：工艺流程主要实现R1面的研磨，保证总高，同时控制R2面口径在要求范围内，具体步骤是：1、铣磨R1面，达到一个总高值，总高值=完工总高+0.18mm，0.18mm包含了中心厚度公差和R2矢高公差的变化，同时加上精磨0.1~0.13mm的余量；2、精磨加工R1面时，需要控制R2面口径，通过矢高控制实现，矢高公差为±0.01mm，上限为R3口径矢高上限；3、控制总高要求，精磨、抛光后总高达到零件图纸要求。
本发明采用的工艺方案中首先根据零件图要求的外径、总高、R3面口径尺寸，分析3个半径的相互关联，确定中心厚度公差、矢高公差，厚度公差是在R3面口径公差、R2面弧高、总高变化的范围内计算出来的，可以保证上述客户对零件的参数要求，矢高公差是满足零件要求的情况下同时考虑工艺性与加工难度，一般严格按照±0.02mm执行。R3面口径非常小，为了实现R3面的可加工性，毛坯设计厚度增加到一个T值，大于0.7mm，考虑毛坯变形量一般大于1mm，这样R3口径在一次加工中一般做到￠22~￠28mm，根据D1大小不同有所变化，既能够保证该口径的加工，也能够保证二次工艺流程时R1面的加工。
本发明的二次工艺流程主要目的是实现R1面的研磨加工，达到光学零件要求；实现总高控制，R2面口径在公差范围内。流程简便、适于现场控制，满足加工要求，适合批量加工。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1是产品完工图。
图2是一次完工示意图（工艺流程共分2次）。
具体实施方式
如图1、2所示的3个半径光学透镜产品完工图，其具体加工工艺流程：
铣磨——精磨——磨边——抛光——铣磨——精磨——抛光——镀膜；该3个半径光学透镜产品按上述加工工艺分两次加工，
其中第一次加工：实现R2、R3面的研磨加工，同时中心厚度、弧高达到控制要求。由于R3面口径非常小（见图1、2），为了实现该半径的加工，毛坯厚度增加0.7mm以上，口径在铣磨达到一个比较大的值，一般22~28mm，既能够该口径的加工，能够保证二次工艺流程时R1面的铣磨、精磨余量。
二次工艺流程主要实现R1面的研磨，保证总高，同时控制R2面口径在要求范围内。步骤是：1、二次铣磨R1面，控制总高数值=完工总高+0.18mm，0.18mm包含了中心厚度公差、R2矢高公差的变化，同时加上精磨的余量。2、精磨加工R1面时，通过矢高控制实现R3面口径，矢高公差为±0.01mm，矢高控制通过专用圈口和千分表实现；3、控制总高要求，精磨、抛光后总高达到零件图纸要求。
该发明实现了3个曲率半径类型零件的加工，流程简便、适于现场控制，满足加工要求，实现批量化生产。

Claims (1)

1.一种3个半径光学透镜加工方法，其特征在于：按下述工艺分两次加工，具体工艺为：铣磨、精磨、磨边、抛光、铣磨、精磨、抛光、镀膜；第一次加工：首先根据零件要求，预留一次加工所要控制的中心厚度公差、矢高公差要求，中心厚度由零件总高t2减去R2、R3面弧高，公差要能够在弧高公差变化时仍然在零件总高公差带内；R2面矢高公差严格按照±0.02mm，为了给中心厚度留有较大公差；R3面口径在一次加工时口径增加，采用抛光加工，同时给R1面二次铣磨时预留大于0.7mm的弧高余量；二次加工：工艺流程主要实现R1面的研磨，保证总高，同时控制R2面口径在要求范围内，具体步骤是：1、铣磨R1面，达到一个总高值，总高值=完工总高+0.18mm，0.18mm包含了中心厚度公差和R2矢高公差的变化，同时加上精磨0.1~0.13mm的余量；2、精磨加工R1面时，需要控制R2面口径，通过矢高控制实现，矢高公差为±0.01mm，上限为R3口径矢高上限；3、控制总高要求，精磨、抛光后总高达到零件图纸要求。
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