CN109968108A - 一种z值小于零点一的弯月透镜定芯磨边加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种Z值小于零点一的弯月透镜定芯磨边加工工艺，包括以下依次进行的步骤：(1)镜片的固定；(2)一次打磨；(3)二次打磨。该发明克服现有小Z值弯月透镜多采用夹具式定芯方式磨边加工，具有偏心发生率高、加工效率低、易发生检测动作伤等缺点，采用第一砥石和第二砥石分步对镜片进行磨边，二次打磨采用不同夹具，其中，由于第一砥石仅有一侧砥石，一次打磨时镜片凸面能采用大直径的夹具夹持，具有能有效降低定芯难度、降低镜片偏心发生率、提升生产效率、避免检测动作伤的优点。

Description

一种Z值小于零点一的弯月透镜定芯磨边加工工艺
技术领域
本发明涉及一种Z值小于零点一的弯月透镜定芯磨边加工工艺，应用在高难度定心镜片的加工生产领域。
背景技术
随着光学行业的发展,帽状的弯月透镜(见附图1)的需求越来越多,其Z值也越来越小(小于零点一为难定芯品种)，属于超难度定芯镜片。目前，光学行业的很多公司大批量生产生产此类超难度定芯镜片的一般做法是(见附图2)：使用一般的夹具式定芯方式生产Z值小于零点一的弯月透镜，即采用一对夹具分别夹持在镜片两侧，第一驱动装置7’带动其中一个夹具转动，从而带动镜片和另一个夹具转动。专用砥石4’为圆盘状,设在镜片1’的外边缘旁侧，该专用砥石4’表面镀设有金刚石沙粒层，且其外边缘壁中间位置上设有绕专用砥石 4’中心轴分布的环状打磨槽4’-1。用该专用砥石4’对镜片一次性定芯磨边加工完毕。所需加工时间一般为260-300s/枚，然后全检偏心出库。
具体的步骤为：
用第一夹具2’和第二夹具3’分别夹持在镜片1’的凹面和凸面上，使镜片1’竖直放置；第一驱动装置7’能驱动第一夹具2’/第二夹具3’转动，从而带动镜片1’以及第二夹具3’/第一夹具2’转动；
环状打磨槽4’-1的宽度小等于未加工前镜片1’外周边缘壁的宽度。加工时，专用砥石4’被第二驱动装置8’驱动绕自身中心轴转动，位于环状打磨槽4’-1两侧的专用砥石4’均与镜片1’外周边缘壁接触，且专用砥石4’沿垂直于镜片1’中心轴方向向镜片1’中心轴方向移动，同时对镜片1’凹面一侧侧壁边缘、外周边缘壁、凸面一侧侧壁边缘进行加工，即能一次将镜片1’磨边加工完成。
这种生产方式，不仅加工时间长，需要增加全检岗位人员。因此，这种方式不仅增加了人工成本和损品成本，而且降低了加工效率，偏心问题时常发生，甚至有时镜片因偏心问题生产不出来或无法量产。
因此提供一种能有效降低定芯难度、降低镜片偏心发生率、提升生产效率的Z值小于零点一的弯月透镜定芯磨边加工工艺己成为当务之亟。
发明内容
为了克服现有小Z值弯月透镜多采用夹具式定芯方式磨边加工，具有偏心发生率高、加工效率低、易发生检测动作伤等缺点，本发明提供一种Z值小于零点一的弯月透镜定芯磨边加工工艺，采用第一砥石和第二砥石分步对镜片进行磨边，二次打磨采用不同夹具，其中，由于第一砥石仅有一侧砥石，一次打磨时镜片凸面能采用大直径的夹具夹持，具有能有效降低定芯难度、降低镜片偏心发生率、提升生产效率、避免检测动作伤的优点。
本发明的技术方案如下：
一种Z值小于零点一的弯月透镜定芯磨边加工工艺，包括以下依次进行的步骤：
①镜片的固定：采用第一夹具和第二夹具对镜片进行夹持固定以便对镜片进行磨边加工；用第一夹具夹持在镜片凹面一侧，第二夹具夹持在镜片凸面一侧，并使镜片光轴处于水平状态；利用第一驱动装置带动其中一个夹具转动，从而带动镜片和另一个夹具转动；其中，第二夹具的外周边缘与镜片外周边缘的距离为0.1-0.3mm；
②一次打磨：采用第一砥石对镜片外周边缘壁和镜片凹面一侧侧壁边缘进行打磨；所述第一砥石为阶梯圆盘状，位于第一砥石的大直径圆盘和小直径圆盘之间的大直径圆盘端壁与小直径圆盘的外周壁之间形成用来打磨镜片的第一打磨凹槽，第一打磨凹槽的槽壁表面镀设有金刚石沙粒层；打磨前，使第一砥石的第一打磨凹槽设在镜片凹面一侧边缘的外旁侧，并且第一砥石的中心轴与镜片中心轴平行，之后利用第二驱动装置驱动第一砥石绕自身中心轴转动，通过位于第一砥石的大直径圆盘和小直径圆盘之间的大直径圆盘端壁贴近镜片凹面一侧侧壁边缘对其进行打磨，通过第一砥石的小直径圆盘外周边贴近镜片外周边缘壁对其进行打磨；
③二次打磨：将第二夹具更换为边缘与镜片外周边缘的距离至少为2-3mm 的第三夹具，采用第二砥石对镜片凸面一侧侧壁边缘进行打磨；所述第二砥石为阶梯圆盘状，第二砥石的大直径圆盘和小直径圆盘之间的大直径圆盘端壁与小直径圆盘的外周壁之间形成用来打磨镜片的第二打磨凹槽，第二打磨凹槽的槽壁和第二砥石的大直径圆盘外周壁表面均镀设有金刚石沙粒层；打磨前，使第二砥石的第二打磨凹槽设在镜片凸面一侧边缘的外旁侧，并且第二砥石的中心轴与镜片中心轴平行，之后利用第三驱动装置驱动第二砥石绕自身中心轴转动，并让第二砥石向镜片凸面一侧方向运动，让第二砥石的小直径圆盘的外周壁与镜片外周边缘壁保持一定的间距，仅通过第二砥石的大直径圆盘外周边以及位于第二砥石的大直径圆盘和小直径圆盘之间的大直径圆盘端壁与镜片凸面一侧侧壁边缘接触打磨出台阶。
Z值是镜片自动寻芯的能力参数，Z＝|D1/4R1-D2/4R2|,其中，D1、D2是夹具的直径大小，R1、R2是镜片两面的曲率半径。Z值越小(特别是小于零点一)寻芯难度越大，镜片加工时越容易发生偏心问题，从而影响到镜片质量。现有镜片磨边加工工艺使用的专用砥石是在外边缘壁中部位置开设环状打磨槽，由于存在打磨槽靠近镜片凸面一侧的砥石高，限制了D2(第二夹具直径) 的大小，即无法增大Z值，寻芯能力低，容易发生偏心问题。
本申请的Z值小于零点一的弯月透镜定芯磨边加工工艺特别设计了第一砥石和第二砥石，两者均为阶梯圆盘状。其中，位于第一砥石的大直径圆盘和小直径圆盘之间的大直径圆盘端壁与小直径圆盘的外周壁之间形成用来打磨镜片的第一打磨凹槽，位于第二砥石的大直径圆盘和小直径圆盘之间的大直径圆盘端壁与小直径圆盘的外周壁之间形成用来打磨镜片的第二打磨凹槽，第一打磨凹槽的槽壁表面、第二打磨凹槽的槽壁和第二砥石的大直径圆盘外周壁表面均镀设有金刚石沙粒层。第一道打磨工序，先通过位于第一砥石的大直径圆盘外和小直径圆盘之间的大直径圆盘端壁贴近镜片凹面一侧侧壁边缘对其进行打磨，通过第一砥石的小直径圆盘外周边贴近镜片外周边缘壁对其进行打磨。在该工序中采用的第一砥石由于仅有一侧砥石高，使得镜片凸面能采用边缘与镜片边缘的距离0.1-0.3mm的第二夹具夹持，即大大增大了D2值，从而使得Z值增大，增大了镜片自动寻芯的能力，从而减少了镜片偏心问题的发生率，节约了增设偏心检验工序的人工，避免了检验伤，还大大提升了生产效率。第二道打磨工序，将第二夹具替换为直径小些的第三夹具，露出被第二夹具夹持造成的夹具伤，让第二砥石的小直径圆盘的外周壁与镜片外周边缘壁保持一定的间距，仅通过第二砥石的大直径圆盘外周边以及位于第二砥石的大直径圆盘和小直径圆盘之间的大直径圆盘端壁与镜片凸面一侧侧壁边缘接触打磨出台阶，同时还去除了第二夹具造成的夹具伤，保证了镜片的美观度。该Z值小于零点一的弯月透镜定芯磨边加工工艺适用广泛，可用于自动定芯磨边机或手动定芯磨边机。
步骤(1)中第二夹具的边缘与镜片外周边缘的距离为0.2mm。优选参数可保证最佳的镜片磨边效果。
步骤(2)中第一砥石的打磨时间为80-100s，其中砥石转速为 3600-4000rpm/min，夹具带动镜片转动的转速为30-40rpm/s。
优选的第一砥石的打磨时间能在最短时间内达到最佳的镜片磨边效果。
步骤(3)中第二砥石的打磨时间为60-80s，其中砥石转速为 3600-4000rpm/min，夹具带动镜片转动的转速为30-40rpm/s。
优选的第二砥石的打磨时间能在最短时间内达到最佳的镜片磨边效果。
所述第一夹具和第二夹具均为中空的圆筒状结构，两者和镜片同轴。
优选形状的第一夹具和第二夹具转动更快速，加工镜片更方便。
所述第三夹具为中空的圆筒状结构，且与镜片同轴。
优选形状的第三夹具转动更快速，加工镜片更方便。
与现有技术相比，本发明申请具有以下优点：
(1)本申请的Z值小于零点一的弯月透镜定芯磨边加工工艺分步采用特别设计的第一砥石、第二砥石进行两次打磨，并在一次打磨工序中增大夹持在镜片凸面一侧的第二夹具直径，从而使得Z值变大，定芯难度可降低30-50％，偏心发生率可降低50-100％，同时提升加工效率≥40％以上；
(2)在二次打磨时，将第二夹具替换为直径小些的第三夹具，能在打磨镜片凸面一侧侧壁边缘台阶的同时去除第二夹具的夹具伤，保证镜片的美观。
附图说明
图1是弯月透镜加工后的结构示意图；
图2是现有弯月透镜磨边加工的结构示意图；
图3是本发明所述的Z值小于零点一的弯月透镜定芯磨边加工工艺一次打磨的结构示意图；
图4是本发明所述的Z值小于零点一的弯月透镜定芯磨边加工工艺二次打磨的结构示意图。
标号说明：
镜片1’、第一夹具2’、第二夹具3’、专用砥石4’、第一驱动装置7’、第二驱动装置8’、环状打磨槽4’-1、镜片1、第一夹具2、第二夹具3、第一砥石4、第二砥石5、第三夹具6、第一驱动装置7、第二驱动装置8、第三驱动装置9、第一打磨凹槽4-1、第二打磨凹槽5-1。
具体实施方式
下面结合说明书附图3-4对本发明的技术方案进行详细说明。
如图3-4所示，本发明所述的一种Z值小于零点一的弯月透镜定芯磨边加工工艺，包括以下依次进行的步骤：
①镜片的固定：采用第一夹具2和第二夹具3对镜片1进行夹持固定以便对镜片1进行磨边加工；用第一夹具2夹持在镜片1凹面一侧，第二夹具3夹持在镜片1凸面一侧，并使镜片1光轴处于水平状态；利用第一驱动装置7带动其中一个夹具转动，从而带动镜片1和另一个夹具转动；其中，第二夹具3 的外周边缘与镜片1外周边缘的距离为0.1-0.3mm；
②一次打磨：采用第一砥石4对镜片1外周边缘壁和镜片1凹面一侧侧壁边缘进行打磨；所述第一砥石4为阶梯圆盘状，位于第一砥石4的大直径圆盘和小直径圆盘之间的大直径圆盘端壁与小直径圆盘的外周壁之间形成用来打磨镜片1的第一打磨凹槽4-1，第一打磨凹槽4-1的槽壁表面镀设有金刚石沙粒层；打磨前，使第一砥石4的第一打磨凹槽4-1设在镜片1凹面一侧边缘的外旁侧，并且第一砥石4的中心轴与镜片1中心轴平行，之后利用第二驱动装置8驱动第一砥石4绕自身中心轴转动，通过位于第一砥石4的大直径圆盘和小直径圆盘之间的大直径圆盘端壁贴近镜片1凹面一侧侧壁边缘对其进行打磨，通过第一砥石4的小直径圆盘外周边贴近镜片1外周边缘壁对其进行打磨；
③二次打磨：将第二夹具3更换为边缘与镜片1外周边缘的距离至少为 2-3mm的第三夹具6，采用第二砥石5对镜片1凸面一侧侧壁边缘进行打磨；所述第二砥石5为阶梯圆盘状，第二砥石5的大直径圆盘和小直径圆盘之间的大直径圆盘端壁与小直径圆盘的外周壁之间形成用来打磨镜片1的第二打磨凹槽 5-1，第二打磨凹槽5-1的槽壁和第二砥石5的大直径圆盘外周壁表面均镀设有金刚石沙粒层；打磨前，使第二砥石5的第二打磨凹槽5-1设在镜片1凸面一侧边缘的外旁侧，并且第二砥石5的中心轴与镜片1中心轴平行，之后利用第三驱动装置9驱动第二砥石5绕自身中心轴转动，并让第二砥石5向镜片1凸面一侧方向运动，让第二砥石5的小直径圆盘的外周壁与镜片1外周边缘壁保持一定的间距，仅通过第二砥石5的大直径圆盘外周边以及位于第二砥石5的大直径圆盘和小直径圆盘之间的大直径圆盘端壁与镜片1凸面一侧侧壁边缘接触打磨出台阶。
优选地，步骤1中第二夹具3的边缘与镜片1外周边缘的距离为0.2mm。
优选地，步骤2中第一砥石4的打磨时间为80-100s，其中砥石转速为 3600-4000rpm/min，夹具带动镜片转动的转速为30-40rpm/s。
优选地，步骤3中第二砥石5的打磨时间为60-80s，其中砥石转速为 3600-4000rpm/min，夹具带动镜片转动的转速为30-40rpm/s。
优选地，所述第一夹具2和第二夹具3均为中空的圆筒状结构，两者和镜片1同轴。
优选地，所述第三夹具6为中空的圆筒状结构，且与镜片1同轴。
本发明所述的Z值小于零点一的弯月透镜定芯磨边加工工艺并不只仅仅局限于上述实施例，凡是依据本发明原理的任何改进或替换，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种Z值小于零点一的弯月透镜定芯磨边加工工艺，其特征在于：包括以下依次进行的步骤：
①镜片的固定：采用第一夹具(2)和第二夹具(3)对镜片(1)进行夹持固定以便对镜片(1)进行磨边加工；用第一夹具(2)夹持在镜片(1)凹面一侧，第二夹具(3)夹持在镜片(1)凸面一侧，并使镜片(1)光轴处于水平状态；利用第一驱动装置(7)带动其中一个夹具转动，从而带动镜片(1)和另一个夹具转动；其中，第二夹具(3)的外周边缘与镜片(1)外周边缘的距离为0.1-0.3mm；
②一次打磨：采用第一砥石(4)对镜片(1)外周边缘壁和镜片(1)凹面一侧侧壁边缘进行打磨；所述第一砥石(4)为阶梯圆盘状，位于第一砥石(4)的大直径圆盘和小直径圆盘之间的大直径圆盘端壁与小直径圆盘的外周壁之间形成用来打磨镜片(1)的第一打磨凹槽(4-1)，第一打磨凹槽(4-1)的槽壁表面镀设有金刚石沙粒层；打磨前，使第一砥石(4)的第一打磨凹槽(4-1)设在镜片(1)凹面一侧边缘的外旁侧，并且第一砥石(4)的中心轴与镜片(1)中心轴平行，之后利用第二驱动装置(8)驱动第一砥石(4)绕自身中心轴转动，通过位于第一砥石(4)的大直径圆盘和小直径圆盘之间的大直径圆盘端壁贴近镜片(1)凹面一侧侧壁边缘对其进行打磨，通过第一砥石(4)的小直径圆盘外周边贴近镜片(1)外周边缘壁对其进行打磨；
③二次打磨：将第二夹具(3)更换为边缘与镜片(1)外周边缘的距离至少为2-3mm的第三夹具(6)，采用第二砥石(5)对镜片(1)凸面一侧侧壁边缘进行打磨；所述第二砥石(5)为阶梯圆盘状，第二砥石(5)的大直径圆盘和小直径圆盘之间的大直径圆盘端壁与小直径圆盘的外周壁之间形成用来打磨镜片(1)的第二打磨凹槽(5-1)，第二打磨凹槽(5-1)的槽壁和第二砥石(5)的大直径圆盘外周壁表面均镀设有金刚石沙粒层；打磨前，使第二砥石(5)的第二打磨凹槽(5-1)设在镜片(1)凸面一侧边缘的外旁侧，并且第二砥石(5)的中心轴与镜片(1)中心轴平行，之后利用第三驱动装置(9)驱动第二砥石(5)绕自身中心轴转动，并让第二砥石(5)向镜片(1)凸面一侧方向运动，让第二砥石(5)的小直径圆盘的外周壁与镜片(1)外周边缘壁保持一定的间距，仅通过第二砥石(5)的大直径圆盘外周边以及位于第二砥石(5)的大直径圆盘和小直径圆盘之间的大直径圆盘端壁与镜片(1)凸面一侧侧壁边缘接触打磨出台阶。
2.根据权利要求1所述的Z值小于零点一的弯月透镜定芯磨边加工工艺，其特征在于：步骤(1)中第二夹具(3)的边缘与镜片(1)外周边缘的距离为0.2mm。
3.根据权利要求1或2所述的Z值小于零点一的弯月透镜定芯磨边加工工艺，其特征在于：步骤(2)中第一砥石(4)的打磨时间为80-100s，其中砥石转速为3600-4000rpm/min，夹具带动镜片转动的转速为30-40rpm/s。
4.根据权利要求1或2所述的Z值小于零点一的弯月透镜定芯磨边加工工艺，其特征在于：步骤(3)中第二砥石(5)的打磨时间为60-80s，其中砥石转速为3600-4000rpm/min，夹具带动镜片转动的转速为30-40rpm/s。
5.根据权利要求3所述的Z值小于零点一的弯月透镜定芯磨边加工工艺，其特征在于：步骤(3)中第二砥石(5)的打磨时间为60-80s，其中砥石转速为3600-4000rpm/min，夹具带动镜片转动的转速为30-40rpm/s。
6.根据权利要求1所述的Z值小于零点一的弯月透镜定芯磨边加工工艺，其特征在于：所述第一夹具(2)和第二夹具(3)均为中空的圆筒状结构，两者和镜片(1)同轴。
7.根据权利要求1所述的Z值小于零点一的弯月透镜定芯磨边加工工艺，其特征在于：所述第三夹具(6)为中空的圆筒状结构，且与镜片(1)同轴。
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