CN117549173A - 非球面凸透镜加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种精度可控、成品率高的非球面凸透镜加工方法，包括如下步骤：步骤一、采用球面铣磨机，在其上安装磨轮和夹具，将镜片固定在夹具内，调整磨轮倾斜角度16°±1°；采用铣磨液进行铣磨，铣磨时间50±2″；步骤二、采用高速精磨机，将夹具安装主轴上，并将镜片固定在夹具内；安装精磨皿，并调整机床摆动大小至合适状态；在压力30‑40psi下对镜片进行精磨加工直至镜片厚度满足21.2±0.05mm；步骤三、采用高速抛光机，将夹具安装主轴上，并将镜片固定在夹具内；安装抛光皿，并调整机床摆动大小至合适状态；采用聚氨酯抛光皮，在工作压力40‑45psi下对镜片进行抛光加工；抛光时间为150″‑180″；步骤四、对镜片进行磨边；步骤五、铣磨台阶。
Description
技术领域
本发明涉及光学镜片加工方法，具体来说涉及一种非球面凸透镜加工方法。
背景技术
如图1、2所示，为非球面凸透镜外形图，由于其表面曲率较大，精度要求高，且需要加工台阶，整体加工难度大。现有技术如专利号为CN201811473618.4、专利名称为：一种氟化钙材料阶梯回转非球面透镜加工方法大的专利中所述，该方法用于复杂曲面的镜片磨制加工，对本产品加工的启示不大。又如专利申请202211333521.X一种超广角异形非球面透镜的精密制造方法所述，由于其加工产品与本产品形状差距较大，其磨制方法亦不能对本产品加工予以启示。可见，目前业内没有现成的加工方法可参考。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种精度可控、成品率高的非球面凸透镜加工方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种非球面凸透镜加工方法，包括如下步骤：
步骤一、球面铣磨
采用球面铣磨机，在其上安装磨轮和夹具，将镜片固定在夹具内，调整磨轮倾斜角度16°±1°；采用铣磨液进行铣磨，铣磨时间50±2″；
步骤二、球面精磨
采用高速精磨机，将夹具安装主轴上，并将镜片固定在夹具内；安装精磨皿，并调整机床摆动大小至合适状态；在压力30-40psi下对镜片进行精磨加工直至镜片厚度满足21.2±0.05mm；
步骤三、球面抛光
采用高速抛光机，将夹具安装主轴上，并将镜片固定在夹具内；安装抛光皿，并调整机床摆动大小至合适状态；采用聚氨酯抛光皮，在工作压力40-45psi下对镜片进行抛光加工；抛光时间为150″-180″；
步骤四、磨边
采用变频磨边机，将选好的夹头安装在主轴上，将已经安装好白钢刀的夹持工装固定在磨边机台上，使用干净棉花擦除夹具端面上的金属碎屑，将镜片放在旋转的主轴中心，缓放右边夹具使镜片滑动至夹具中心，根据镜片外径，逐步调试磨轮进给量，采用千分表测量试磨完成品的外径，直到镜片外径满足设定的公差值，锁定磨轮进给位置，接着对镜片逐个进行磨边加工；
然后使用专用去油洗洁精水进行浸泡去油，水温为40-45℃，浸泡时间：10分钟左右；将镜片取出在放置在酒精容器内逐个擦拭后备用；
步骤五、铣磨台阶
采用球面铣磨机，将铣磨机主轴调至90°，安装合适磨轮并调节磨轮位置，直到台阶尺寸符合38±0.3mm，锁定磨轮位置，接着对镜片逐个进行铣磨台阶加工。
作为一种优选的方案，所述步骤一中，铣磨后按比例1/20采用百分表抽查镜片厚度是否满足21.35±0.1mm，如有不合格，则同批镜片逐一检测直至将不合格品全部挑出，并对不合格品重新铣磨。
作为一种优选的方案，所述步骤三中，抛光后按比例1/20采用千分表检查抛光后镜片厚度是否满足21±0.2mm，并在台灯下检查全部镜片球面是否抛透，如有不合格，则同批镜片逐一检测直至将不合格品全部挑出，并对不合格品重新抛光。
作为一种优选的方案，所述步骤五中，铣磨台阶后按照10％比例进行抽查台阶尺寸，如有不合格，则同批镜片逐一检测直至将不合格品全部挑出，并将尺寸小于20.8mm的镜片归为报废品，将尺寸大于21.2mm的镜片归为待二次加工品，重新调整铣磨机，对待二次加工品重新加工。
本发明的有益效果是：本非球面凸透镜加工方法通过合理设置加工工序，先采用球面铣磨快速去除多余物料，然后采用高速精磨机，将夹具安装主轴上，并将镜片固定在夹具内；安装精磨皿，并调整机床摆动大小至合适状态；在压力30-40psi下对镜片进行精磨加工直至镜片厚度满足21.2±0.05mm；接着采用高速抛光机，将夹具安装主轴上，并将镜片固定在夹具内；安装抛光皿，并调整机床摆动大小至合适状态；采用聚氨酯抛光皮，在工作压力40-45psi下对镜片进行抛光加工；抛光时间为150″-180″；接着进行磨边和磨台阶加工，配合合理的检测方案，使得成品精度可控、成品率高，且加工成本较低。
附图说明
图1为非球面凸透镜成品外形图。
图2为图1的A部放大图。
具体实施方式
下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。
如图1、2所示为本非球面凸透镜成品(透镜尺寸数据直接影响所需的加工工艺及加工难度，为明确本透镜的特性，故将部分尺寸附上，尺寸单位：mm，以更为清楚地说明)。该非球面凸透镜加工方法，包括如下步骤：
步骤一、球面铣磨
采用球面铣磨机，在其上安装磨轮和夹具，将镜片固定在夹具内，调整磨轮倾斜角度16°±1°；采用铣磨液进行铣磨，铣磨时间50″，然后按比例1/20采用百分表检查铣磨后镜片厚度是否满足21.35±0.1mm，如有不合格，则同批镜片逐一检测直至将不合格品全部挑出，并对不合格品重新铣磨；
步骤二、球面精磨
采用高速精磨机，将夹具安装主轴上，并将镜片固定在夹具内；安装精磨皿，并调整机床摆动大小至合适状态；在压力30-40psi下对镜片进行精磨加工；然后按比例1/20采用百分表检查精磨后镜片厚度是否满足21.2±0.05mm；
步骤三、球面抛光
采用高速抛光机，将夹具安装主轴上，并将镜片固定在夹具内；安装抛光皿，并调整机床摆动大小至合适状态；采用聚氨酯抛光皮，在工作压力40-45psi下对镜片进行抛光加工；抛光时间为150″-180″；然后按比例1/20采用千分表检查抛光后镜片厚度是否满足21±0.2，并在台灯下检查全部镜片球面是否抛透，如有不合格，则同批镜片逐一检测直至将不合格品全部挑出，并对不合格品重新抛光；
步骤四、磨边
采用变频磨边机，将选好的夹头安装在主轴上，将已经安装好白钢刀的夹持工装固定在磨边机台上，使用干净棉花擦除夹具端面上的金属碎屑，将镜片放在旋转的主轴中心，缓放右边夹具使镜片滑动至夹具中心，根据镜片外径，逐步调试磨轮进给量，采用千分表测量试磨完成品的外径，直到镜片外径满足设定的公差值，锁定磨轮进给位置，接着对镜片逐个进行磨边加工；
然后使用专用去油洗洁精水进行浸泡去油，水温为40-45℃，浸泡时间：10分钟左右；将镜片取出在放置在酒精容器内逐个擦拭后备用；
步骤五、铣磨台阶
采用球面铣磨机，将铣磨机主轴调至90°，安装合适磨轮并调节磨轮位置，直到台阶尺寸符合38±0.3mm，锁定磨轮位置，接着对镜片逐个进行铣磨台阶加工；然后按照10％比例进行抽查台阶尺寸，如有不合格，则同批镜片逐一检测直至将不合格品全部挑出，并将尺寸小于20.8mm的镜片归为报废品，将尺寸大于21.2mm的镜片归为待二次加工品，重新调整铣磨机，对待二次加工品重新加工。
上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种非球面凸透镜加工方法，包括如下步骤：
步骤一、球面铣磨
采用球面铣磨机，在其上安装磨轮和夹具，将镜片固定在夹具内，调整磨轮倾斜角度16°±1°；采用铣磨液进行铣磨，铣磨时间50±2″；
步骤二、球面精磨
采用高速精磨机，将夹具安装主轴上，并将镜片固定在夹具内；安装精磨皿，并调整机床摆动大小至合适状态；在压力30-40psi下对镜片进行精磨加工直至镜片厚度满足21.2±0.05mm；
步骤三、球面抛光
采用高速抛光机，将夹具安装主轴上，并将镜片固定在夹具内；安装抛光皿，并调整机床摆动大小至合适状态；采用聚氨酯抛光皮，在工作压力40-45psi下对镜片进行抛光加工；抛光时间为150″-180″；
步骤四、磨边
采用变频磨边机，将选好的夹头安装在主轴上，将已经安装好白钢刀的夹持工装固定在磨边机台上，使用干净棉花擦除夹具端面上的金属碎屑，将镜片放在旋转的主轴中心，缓放右边夹具使镜片滑动至夹具中心，根据镜片外径，逐步调试磨轮进给量，采用千分表测量试磨完成品的外径，直到镜片外径满足设定的公差值，锁定磨轮进给位置，接着对镜片逐个进行磨边加工；
然后使用专用去油洗洁精水进行浸泡去油，水温为40-45℃，浸泡时间：10分钟左右；将镜片取出在放置在酒精容器内逐个擦拭后备用；
步骤五、铣磨台阶
采用球面铣磨机，将铣磨机主轴调至90°，安装合适磨轮并调节磨轮位置，直到台阶尺寸符合38±0.3mm，锁定磨轮位置，接着对镜片逐个进行铣磨台阶加工。
2.如权利要求1所述的一种非球面凸透镜加工方法，其特征在于：所述步骤一中，铣磨后按比例1/20采用百分表抽查镜片厚度是否满足21.35±0.1mm，如有不合格，则同批镜片逐一检测直至将不合格品全部挑出，并对不合格品重新铣磨。
3.如权利要求1所述的一种非球面凸透镜加工方法，其特征在于：所述步骤三中，抛光后按比例1/20采用千分表检查抛光后镜片厚度是否满足21±0.2mm，并在台灯下检查全部镜片球面是否抛透，如有不合格，则同批镜片逐一检测直至将不合格品全部挑出，并对不合格品重新抛光。
4.如权利要求1所述的一种非球面凸透镜加工方法，其特征在于：所述步骤五中，铣磨台阶后按照10％比例进行抽查台阶尺寸，如有不合格，则同批镜片逐一检测直至将不合格品全部挑出，并将尺寸小于20.8mm的镜片归为报废品，将尺寸大于21.2mm的镜片归为待二次加工品，重新调整铣磨机，对待二次加工品重新加工。
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