一種針對(duì)光學(xué)透鏡的超半球拋光的裝置及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種針對(duì)光學(xué)透鏡的超半球拋光的裝置及其應(yīng)用，屬于光學(xué)透鏡的冷 加工的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在透鏡拋光加工中，主要存在兩種加工模式：高速拋光和低速拋光，統(tǒng)稱(chēng)為 單面古典拋光，古典拋光必需在某一個(gè)特定的球面（小于半球）的鏡盤(pán)上進(jìn)行。高速拋光 極大的提高了拋光效率，大大縮短了透鏡的加工的時(shí)間；低速拋光主要側(cè)重于透鏡的精度 方面，但是高精度背后是低效率，造成透鏡加工成本高，難以實(shí)現(xiàn)平民化。而且，不管是哪種 拋光方式都擺脫不了透鏡加工中先做對(duì)板，再做樣板，最后才能加工零件鏡片的工藝流程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種針對(duì)光學(xué)透鏡的超半球拋光的裝置，該方 法在高精度球面加工中能夠增加上盤(pán)數(shù)量，顯著提高加工效率和加工精度，即，面形。
[0004] 本發(fā)明還提供一種利用上述裝置針對(duì)光學(xué)透鏡的超半球拋光方法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0006]-種針對(duì)光學(xué)透鏡的超半球拋光的裝置，包括：多軸研磨拋光機(jī)，所述多軸研磨拋 光機(jī)包括主軸、多根輔軸和超半球鏡盤(pán)，所述主軸與水平之間的夾角為60-80°。本發(fā)明通 過(guò)設(shè)置傾斜的主軸，克服原裝置擺幅過(guò)大造成鏡盤(pán)脫離膠盤(pán)的缺點(diǎn)，在擺幅不變的情況下， 實(shí)現(xiàn)超半球拋光。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述輔軸的數(shù)量為2-20根。
[0008] 一種利用上述裝置針對(duì)光學(xué)透鏡進(jìn)行超半球拋光的方法，包括步驟如下：
[0009] 1)將多軸研磨拋光機(jī)的主軸沿垂線(xiàn)傾斜10-30°，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述超半球鏡盤(pán)的精磨 與拋光，即鏡盤(pán)頂點(diǎn)到腰的徑向弧度為90-120° ;
[0010] 2)對(duì)所述待加工光學(xué)透鏡的原料進(jìn)行切割，形成初步球面零件；
[0011] 3)對(duì)所述球面零件進(jìn)行銑磨，形成球面零件；
[0012] 4)將所述步驟3)的球面零件安裝至所述超半球鏡盤(pán)上，然后對(duì)所述球面零件進(jìn) 行細(xì)磨拋光。
[0013] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0014] 1、本發(fā)明所述主軸的安裝角度利于膠裝更多的鏡片，其特點(diǎn)是改變?cè)瓉?lái)多種鏡片 單片加工的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)超半球拋光，增加鏡盤(pán)與膠盤(pán)的接觸面積，從而實(shí)現(xiàn)此類(lèi)鏡片的成盤(pán) 加工，提高工作效率，對(duì)保證產(chǎn)品的一致性創(chuàng)造了極好的硬件條件；在凸球面加工過(guò)程中， 本方法不但克服了，當(dāng)（4>+b)/2R彡0. 6691時(shí)只能單片而不能成盤(pán)加工的低效率加工模式 (此處可參見(jiàn)《光學(xué)技術(shù)手冊(cè)》P104-P109,關(guān)于透鏡加工成盤(pán)數(shù)量的講解）。而且由于膠裝 零件的鏡盤(pán)達(dá)到超半球（即180° > 2R> 240°之間），在其加工的全過(guò)程中，本發(fā)明還采 用高精度測(cè)長(zhǎng)儀或高度計(jì)（測(cè)量精度可以達(dá)到0.0001mm)直接精確測(cè)量出加工后的鏡盤(pán)直 徑〇,進(jìn)而得到半徑R值（R= 0/2)，有利于提高面形精度，同時(shí)忽略了樣板加工，解決了 在原有加工過(guò)程中因多次測(cè)量而造成對(duì)拋光表面的損傷等難題。
[0015] 2、由于高精度儀器的不斷發(fā)展，對(duì)樣板的光圈精度又提出了更高的要求。X/10? 入/20是客戶(hù)對(duì)零件的面形要求，但是目前標(biāo)準(zhǔn)樣板光圈的精度是平等級(jí)別的。利用本發(fā)明 都可成盤(pán)加工，因?yàn)槌杀P(pán)加工的精度高于單塊，更能滿(mǎn)足廣大客戶(hù)的要求。
[0016] 3、本發(fā)明形成了一套成熟先進(jìn)的光學(xué)透鏡加工工藝流程，不但可以一次加工出一 致性高的零件成品，而且省略了對(duì)板和樣板的加工過(guò)程，加快了交貨期；同時(shí)還可以得到與 此零件相應(yīng)負(fù)R的對(duì)板和樣板，達(dá)到一舉三得的加工效果。
[0017] 4、本發(fā)明既可以簡(jiǎn)化工藝流程，提高加工效率，又可以保證透鏡精度質(zhì)量的新拋 光方法。
[0018] 5、本發(fā)明通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)備的改造，將研磨拋光機(jī)的主軸傾斜一定角度，實(shí)現(xiàn) 對(duì)"超半球鏡盤(pán)"的精磨與拋光，在凸球面加工過(guò)程中，零件的鏡盤(pán)達(dá)到超半球即2Y > 180°?240°之間，在其加工的全過(guò)程中，通過(guò)高精度測(cè)長(zhǎng)儀或高度計(jì)（測(cè)量精度可以達(dá) 到0. 0001mm)直接精確測(cè)量出鏡盤(pán)的直徑然后將〇除以2就可得出R值，理論計(jì)算出 曲率半徑及面型數(shù)據(jù)，從而解決了（<})+b)/2R> 0. 6691時(shí)只能單片加工而不能成盤(pán)加工的 低效率加工模式。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 附圖1:為本發(fā)明所述多軸研磨拋光機(jī)中主軸的安裝示意圖；
[0020] 附圖2 :為現(xiàn)有技術(shù)中所述主軸的安裝示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，但不限于此。
[0022] 如圖1所示。
[0023] 實(shí)施例1、
[0024] -種針對(duì)光學(xué)透鏡的超半球拋光的裝置，包括：多軸研磨拋光機(jī)，所述多軸研磨拋 光機(jī)包括主軸、多根輔軸和超半球鏡盤(pán)，所述主軸與水平之間的夾角為60°。
[0025] 所述輔軸的數(shù)量為5根，即以六軸機(jī)（H018)為例。
[0026] 實(shí)施例2、
[0027] 一種利用如實(shí)施例1所述裝置針對(duì)光學(xué)透鏡進(jìn)行超半球拋光的方法，包括步驟如 下：
[0028] 1)將多軸研磨拋光機(jī)的主軸沿垂線(xiàn)傾斜30°，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述超半球鏡盤(pán)的精磨與 拋光，即鏡盤(pán)頂點(diǎn)到腰的徑向弧度為90-120° ;
[0029] 2)對(duì)所述待加工光學(xué)透鏡的原料進(jìn)行切割，形成初步球面零件；
[0030] 3)對(duì)所述球面零件進(jìn)行銑磨，形成球面零件；
[0031] 4)將所述步驟3)的球面零件安裝至所述超半球鏡盤(pán)上，然后對(duì)所述球面零件進(jìn) 行細(xì)磨拋光。
[0032] 以光學(xué)零件平凸為例：
[0033] 參數(shù)如下：
[0034] 第一面曲率半徑R1= +〇°，
[0035] 第二面曲率半徑R2=10. 26mm，
[0036]鏡片直徑〇=13. 2mm，
[0037] 透鏡中心厚度d= 3. 2 ±0?1mm，
[0038] 面形光圈N= 3個(gè)圈，
[0039] 局部光圈AN= 0.3個(gè)圈，
[0040]材料：K9AR=B。
[0041] 工藝過(guò)程，即指對(duì)R2 = 10. 26的加工過(guò)程：
[0042]通過(guò)計(jì)算，0+b/2XR=13. 2+1/2X10. 26=14. 2/20. 52~0? 692 ;
[0043]如前所述，此數(shù)值是鏡片與鏡盤(pán)的比例對(duì)照，其值超過(guò)鏡盤(pán)設(shè)計(jì)比例（0. 6691)，即 此尺寸的鏡片在一個(gè)鏡盤(pán)上只能加工一片。
[0044] 即：按老工藝只能單件加工。
[0045] 按照本發(fā)明所述的應(yīng)用：
[0046] 1)超半球拋光（180° > 2R> 240° )均可成盤(pán)，每盤(pán)四塊；
[0047] 2)計(jì)算貼面模之半徑改為：膠盤(pán)貼面膜的曲率R貼=10. 36-10. 41mm;
[0048] 3)將貼面膜之半徑改為：R貼=10. 36mm-10. 41mm之間后備用；
[0049] 4)上盤(pán)：兩圈，第一圈為一塊，直徑①9. 8mm，此片為襯片，大小自定；第二圈為4 塊所需鏡片毛坯，直徑①13. 2mm;
[0050] 5)測(cè)量鏡盤(pán)尺寸：〇= 20. 72mm-20. 82mm;
[0051] 6)精磨：邊緣1/3-1/2環(huán)帶式與鏡盤(pán)接觸；注意鏡盤(pán)與膠盤(pán)的接觸面積；
[0052] 7)給拋光留出厚度徑向余量0. 02mm-0. 03mm;
[0053] 8)拋完光后要測(cè)鏡盤(pán)尺寸，保證將其控制在公差范圍的上限，S卩：〇=20. 53mm;
[0054] 9)此時(shí)可依零件為基準(zhǔn)，單件加工一塊樣板（凹面），即上限樣板；
[0055] 10)進(jìn)入下線(xiàn)尺寸的鏡盤(pán)還要拋至下限：即〇= 20. 51mm;
[0056] 11)又以零件為基準(zhǔn)，單件加工一塊樣板（凹面），即下限樣板。
[0057]12)兩塊樣板的目的是為了控制上限，下限兩個(gè)界限而特意做的，加工中使用起來(lái) 簡(jiǎn)單，方便。
[0058]13)拋光過(guò)程中也不一定光用杠桿千分尺測(cè)量而可用樣板看光圈。
[0059] 在拋光的過(guò)程中要注意以下要領(lǐng)：
[0060] 1、拋光模子必須一直刮頂部，根據(jù)拋光模刮盤(pán)經(jīng)驗(yàn)，一般是三道環(huán)形槽溝。
[0061] 2、根據(jù)操作工的經(jīng)驗(yàn)，鏡盤(pán)與膠盤(pán)接觸手感一定要緊一些，以便二者能夠更好吻 合。
[0062] 按照實(shí)施例1和實(shí)施例2所述的工藝與古典法拋光工藝的優(yōu)劣對(duì)比如下：
[0063]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種針對(duì)光學(xué)透鏡的超半球拋光的裝置，其特征在于，該裝置包括：多軸研磨拋光 機(jī)，所述多軸研磨拋光機(jī)包括主軸、多根輔軸和超半球鏡盤(pán)，所述主軸與水平之間的夾角為 60-80。 。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)光學(xué)透鏡的超半球拋光的裝置，其特征在于，所述 輔軸的數(shù)量為2-20根。
3. -種利用如權(quán)利要求1或2所述裝置針對(duì)光學(xué)透鏡進(jìn)行超半球拋光的方法，包括步 驟如下： 1) 將多軸研磨拋光機(jī)的主軸沿垂線(xiàn)傾斜10-30°，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述超半球鏡盤(pán)的精磨與拋 光，即鏡盤(pán)頂點(diǎn)到腰的徑向弧度為90-120° ; 2) 對(duì)所述待加工光學(xué)透鏡的原料進(jìn)行切割，形成初步球面零件； 3) 對(duì)所述球面零件進(jìn)行銑磨，形成球面零件； 4) 將所述步驟3)的球面零件安裝至所述超半球鏡盤(pán)上，然后對(duì)所述球面零件進(jìn)行細(xì) 磨拋光。
【專(zhuān)利摘要】一種針對(duì)光學(xué)透鏡的超半球拋光的裝置，包括：多軸研磨拋光機(jī)，所述多軸研磨拋光機(jī)包括主軸、多根輔軸和超半球鏡盤(pán)，所述主軸與水平之間的夾角為60-80°。本發(fā)明所述主軸的安裝角度利于膠裝更多的鏡片，實(shí)現(xiàn)超半球拋光，增加鏡盤(pán)與膠盤(pán)的接觸面積，從而實(shí)現(xiàn)此類(lèi)鏡片的成盤(pán)加工，對(duì)保證產(chǎn)品的一致性創(chuàng)造了極好的硬件條件；在凸球面加工過(guò)程中，本方法當(dāng)(φ+b)/2R≥0.6691時(shí)只能單片而不能成盤(pán)加工的低效率加工模式，而且由于膠裝零件的鏡盤(pán)達(dá)到超半球，即180°＞2R＞240°之間，在其加工的全過(guò)程中，本發(fā)明還采用高精度測(cè)長(zhǎng)儀或高度計(jì)直接精確測(cè)量出加工后的鏡盤(pán)直徑Φ，進(jìn)而得到半徑R值(R＝Φ/2)，有利于提高面形精度，同時(shí)忽略了樣板加工，解決了在原有加工過(guò)程中因多次測(cè)量而造成對(duì)拋光表面的損傷等難題。
【IPC分類(lèi)】B24B13-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104551925
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410841502
【發(fā)明人】劉學(xué)勇, 劉學(xué)芬, 劉文成
【申請(qǐng)人】山東陽(yáng)谷恒晶光電有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月30日