[發(fā)明專利]3個半徑光學(xué)透鏡加工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310381295.7
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN103506913A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沙雪瑩;王磊;王國新;李智超
• 申請（專利權(quán)）人: 利達(dá)光電股份有限公司
• 主分類號: B24B13/00
• 分類號: B24B13/00
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41117
• 代理人: 秦舜生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)零件制造工藝領(lǐng)域，具體涉及一種3個半徑光學(xué)零件的研磨工藝方法。?

背景技術(shù)

傳統(tǒng)透鏡的工作表面是兩個，傳統(tǒng)工藝流程采用銑磨、精磨和拋光三個步驟。通過銑磨、精磨控制零件達(dá)到一定粗糙度、面形（曲率半徑）和中心厚度要求，拋光工序控制零件達(dá)到光學(xué)零件的要求的面形（曲率半徑）、外觀等要求。現(xiàn)有的加工工藝對透鏡只能實(shí)現(xiàn)左右2個球面的加工、研磨。

但是隨著光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為了滿足特殊光路和結(jié)構(gòu)要求出現(xiàn)了多個球面的透鏡。3個半徑零件是其中的典型代表，3個半徑就是一共由3個球面需要加工，該加工類型的特點(diǎn)是其中一個球面口徑只有￠10mm（D3），而透鏡口徑￠40mm(D1)以上，正常無法實(shí)現(xiàn)加工，這在之前透鏡加工中沒有先例。

另外增加一個面，相關(guān)尺寸卻增加3、4個，如何利用傳統(tǒng)設(shè)備、檢測器具，如何讓研磨（精磨、拋光）工序控制矢高、總高，如何制訂工藝流程，并且使得流程簡便、適于現(xiàn)場控制，適合批量加工，是該技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵，因?yàn)閭鹘y(tǒng)工藝方法不能實(shí)現(xiàn)多個半徑零件的批量加工。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種3個半徑光學(xué)透鏡加工方法，流程簡便、適于現(xiàn)場控制，滿足加工要求，適合批量加工。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種3個半徑光學(xué)透鏡加工方法，其特征在于，按下述工藝分兩次加工，具體工藝為：銑磨、精磨、磨邊、拋光、銑磨、精磨、拋光、鍍膜；

第一次加工：首先根據(jù)零件要求，預(yù)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由零件總高t2減去R2、R3面弧高，公差要能夠在弧高公差變化時仍然在零件總高t2公差帶內(nèi)；R2面矢高公差嚴(yán)格按照±0.02mm，為了給中心厚度t1留有較大公差；R3面口徑d3在一次加工時口徑增加，一般以適合拋光加工，同時給R1面二次銑磨時預(yù)留大于0.7mm的弧高余量；

二次加工：工藝流程主要實(shí)現(xiàn)R1面的研磨，保證總高，同時控制R2面口徑在要求范圍內(nèi)，具體步驟是：1、銑磨R1面，達(dá)到一個總高值，總高值=完工總高+0.18mm，0.18mm包含了中厚公差和R2矢高公差的變化，同時加上精磨0.1~0.13mm的余量；2、精磨加工R1面時，需要控制R2面口徑，通過矢高控制實(shí)現(xiàn)，矢高公差為±0.01mm，上限為R3口徑矢高上限；3、控制總高要求，精磨、拋光后總高達(dá)到零件圖紙要求。

本發(fā)明采用的工藝方案中首先根據(jù)零件圖要求的外徑、總高、R3面口徑尺寸，分析3個半徑的相互關(guān)聯(lián)，確定中心厚度公差、矢高公差，厚度公差是在R3面口徑公差、R2面弧高、總高變化的范圍內(nèi)計算出來的，可以保證上述客戶對零件的參數(shù)要求，矢高公差是滿足零件要求的情況下同時考慮工藝性與加工難度，一般嚴(yán)格按照±0.02mm執(zhí)行。R3面口徑非常小，為了實(shí)現(xiàn)R3面的可加工性，毛坯設(shè)計厚度增加到一個T值，大于0.7mm，考慮毛坯變形量一般大于1mm，這樣R3口徑在一次加工中一般做到￠22~￠28mm，根據(jù)D1大小不同有所變化，既能夠保證該口徑的加工，也能夠保證二次工藝流程時R1面的加工。

本發(fā)明的二次工藝流程主要目的是實(shí)現(xiàn)R1面的研磨加工，達(dá)到光學(xué)零件要求；實(shí)現(xiàn)總高控制，R2面口徑在公差范圍內(nèi)。流程簡便、適于現(xiàn)場控制，滿足加工要求，適合批量加工。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1是產(chǎn)品完工圖。

圖2是一次完工示意圖（工藝流程共分2次）。

具體實(shí)施方式

如圖1、2所示的3個半徑光學(xué)透鏡產(chǎn)品完工圖，其具體加工工藝流程：

銑磨——精磨——磨邊——拋光——銑磨——精磨——拋光——鍍膜；該3個半徑光學(xué)透鏡產(chǎn)品按上述加工工藝分兩次加工，

其中第一次加工：實(shí)現(xiàn)R2、R3面的研磨加工，同時中心厚度、弧高達(dá)到控制要求。由于R3面口徑非常小（見圖1、2），為了實(shí)現(xiàn)該半徑的加工，毛坯厚度增加0.7mm以上，口徑在銑磨達(dá)到一個比較大的值，一般22~28mm，既能夠該口徑的加工，能夠保證二次工藝流程時R1面的銑磨、精磨余量。

二次工藝流程主要實(shí)現(xiàn)R1面的研磨，保證總高，同時控制R2面口徑在要求范圍內(nèi)。步驟是：1、二次銑磨R1面，控制總高數(shù)值=完工總高+0.18mm，0.18mm包含了中厚公差、R2矢高公差的變化，同時加上精磨的余量。2、精磨加工R1面時，通過矢高控制實(shí)現(xiàn)R3面口徑，矢高公差為±0.01mm，矢高控制通過專用圈口和千分表實(shí)現(xiàn)；3、控制總高要求，精磨、拋光后總高達(dá)到零件圖紙要求。

該發(fā)明實(shí)現(xiàn)了3個曲率半徑類型零件的加工，流程簡便、適于現(xiàn)場控制，滿足加工要求，實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。