光学零件铣磨加工工业 (2).doc

河南工业职业技术学院毕业设计河南工业职业技术学院 Henan Polytechnic Institute 毕 业 设 计题目 粗磨加工工艺 系别 光电工程系 专业　　　 精密机械技术 　　　　　　　　班级 精密机械1002 姓名 摆东阳 学号 1501100224 指导教师 王毅 日期 2012年10月 设计任务书设计题目光学零件粗磨加工工艺设计要求熟悉粗磨生产过程，达到图纸要求设计任务：1．画出粗磨原理图2. 根据图纸要求选用弹性夹头和金刚石磨轮3．写出详细生产过程（不少于一万字），原理叙述正确，要求打印电子版；4．绘图要求：画图规范化，图形清晰，符号采用国标统一，线条均匀。

设计进度要求第一周：选题，收集资料第二周：熟悉相关技术，查阅相关资料第三周：根据毕业论文格式确定，撰写毕业论文第四周：准备答辩 指导教师（签名）： IV摘　　要 将玻璃加工成透明的光学表面，无论采用传统工艺还是机械化工艺，均需要经过三大基本工序：即粗磨、细磨(精磨)、抛光 粗磨是将玻璃块料或型料毛坯加工成具有一定几何形状、尺寸精度和表面粗糙度的工件的工序按国内一般情况，粗磨工序是包括毛坯加工分工序的，而狭义的粗磨是仅指在已基本成型的毛坯上研磨表面，使其表面形状(如球面半径)和表面粗糙度满足下一步上盘细磨要求的那一部分工作这里所述粗磨则指较广的范围，即从由块料加工毛坯开始，因此它所包含的分工序相应地要比成型毛坯的多一些粗磨的要求是随零件的种类不同而不同的 对于球面零件，粗磨加工的要求是：一定的曲率半径、中心厚度、中心偏不超过某一范围；完工后的表面粗糙度要求达到3.2(R1＝3.2μm)相当于旧标准光洁度等级为V5；对于平面零件，粗磨加工的要求是：一定的角度、厚度、外形尺寸；完工后的表面粗磨度一般应比球面零件的要求高一些关键词：粗磨 毛坯 研磨 表面粗糙度前 言光学工艺设计至关总要,好的加工工艺不但提高零件质量,还能提高生产效率,学习完《光学冷加工》课程后，并且也在利达进行了实习。

为了让我们对理论知识和实际应用之间建立密切联系，在课程结束时我们开始了毕业设计开始之前我们对所学的各相关课程进行了一次深入的综合性的回忆与温习,这次温习我们对光学加工的内容也有了一定的认识,大家一致认为本次毕业设计对我们非常重要，是我们对自己实际能力的一次历练通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，同时，在毕业设计过程中，我们认真查阅资料，切实地锻炼了我们自我学习的能力在课设中我们分组进行设计，在团队的实际操作过程中也发生过一些摩擦，不过在大家的责任心驱使下结果还是团结一致去分工完成任务，结果也让大家锻炼了团队协作的意识，相信在以后的学习生活中我们也会受益另外，在设计过程中，经过老师的指导和同学们的热心帮助，我们顺利完成了本次设计任务在设计的过程中，由于理论知识不够完善，实践能力尚不成熟，以及一些疏忽和大意的存在，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予批评指正目　　录摘要……………………………………………………………..III 前言……………………………………………………………..IV 1.1粗磨及其要求……………………………………………….1 1.2 粗磨磨具 …………………………………………………3 1.3 平面零件的粗磨……………………………………………5 1.4 研磨的本质…………………………………………………6 1.5铣磨加工原理………………………………………………10 1.6 磨料、弹性夹头和金刚石磨轮的选择……………………15 1.7 生产过程…………………………………………………18 1.8 分析工作…………………………………………………..18 线量的术语、符号………………………………………………22 角度的术语、符号……………………………………….………23 光学零件的技术要求常用术语………………………..………24 致谢……………………………………………………………...25 参考文献………………………………………………………...26 1.1粗磨及其要求1.1.1概 述 1、什么是粗磨 将玻璃加工成透明的光学表面，无论采用传统工艺还是机械化工艺，均需要经过三大基本工序：即粗磨、细磨(精磨)、抛光。

粗磨是将玻璃块料或型料毛坯加工成具有一定几何形状、尺寸精度和表面粗糙度的工件的工序按国内一般情况，粗磨工序是包括毛坯加工分工序的，而狭义的粗磨是仅指在已基本成型的毛坯上研磨表面，使其表面形状(如球面半径)和表面粗糙度满足下一步上盘细磨要求的那一部分工作这里所述粗磨则指较广的范围，即从由块料加工毛坯开始，因此它所包含的分工序相应地要比成型毛坯的多一些 2、粗磨的要求 粗磨的要求是随零件的种类不同而不同的 对于球面零件，粗磨加工的要求是：一定的曲率半径、中心厚度、中心偏不超过某一范围；完工后的表面粗糙度要求达到3.2(R1＝3.2μm)相当于旧标准光洁度等级为V5；对于平面零件，粗磨加工的要求是：一定的角度、厚度、外形尺寸；完工后的表面粗磨度一般应比球面零件的要求高一些1.1.2粗磨工艺的机床、设备与辅料 传统工艺用机床采用散粒磨粒加工，主要种类有： (1)割料机：主要结构为一高速旋转的铁片圆盘，下置一个砂桶，用手推动玻璃进行锯割，俗称泥锯； （2）粗磨机：该机床由一电机通过皮带驱动主轴转动，主轴上端装有平模或球模，主轴转速可以利用塔轧变速，研磨时可根据工件加工余量的大小，向平模或球模添加不同粒度的磨料与水的混合物。

玻璃的磨除量和表面凹凸层与磨料粒度、磨料种类、磨料供给量、机床转速及压力等因素有关该机只有一个主轴，故又称单轴机，若有两个主轴则称粗磨二轴机1.1.3粗磨量具根据粗磨精度情况，量具使用范围如下：(1) 钢尺：用于划线、切料、核料、测量；(2) 分厘卡：0—25mm规格，用于凸透镜中心厚度测量；25mm以下的外圆及棱镜尺寸测量；加装测量头还可测量凹透镜的中心厚度；25～50mm规格，用于25—50内各种外圆尺寸、棱镜尺寸测量； (3) 游标卡尺：用于零件直径、长度、高度、内径等大于50mm的尺寸测量；(4) 百分表：测量零件深度、平行度、凹透镜中心厚度；(5)角尺：包括直角尺、调整角尺（角规）、万能角尺，用于测量零件角度，是棱镜加工的必备量具；(6)刀口尺：用于检验平面零件的平面性；以上量具校正时应用三级块规四、粗磨磨料粗磨磨料最常用的是金刚砂，其主要成份为Al2O3、SiO2、Fe2O3等，系天然矿物产品磨料生产中，对于粗细不同的磨料是用其粒度来表示的按国家标准规定，对用筛选法获得的磨料粒度号用一英寸长度上的筛孔数目命名，如60、80、120、280号数越大，磨料越细；较细的磨料用水选法分级，以实际尺寸命名粒度号。

如WW20、Wo等，号数越大，磨料越粗由于各种粒度的磨料实际上是一群粒径在一定范围内的混合体，因此，对磨料的质量还要求要有一定的粒度均匀性五、粘结材料 用于粘结零件，是一种零件粘结和装夹辅助材料，常用的有柏油和松香按一定比例配合熬制成的火漆、松香和黄蜡配制的粘结胶等，其主要指标是针入度和软化点软化点越高，针入度越小，胶则越硬．对于粘结胶，软化点约为上盘温度，而适宜使用的室内温度则应低于此值，粘结胶软化点应大于80℃ 1.2 粗磨磨具 粗磨磨具包括加工用的研磨模、倒角模和装夹粘结用的粘结模加工模具又称工具，多用铸铁制造；粘结模又称夹具，常用铝合金或铸铝制成，按其外形可分为球面和平面两类，各种球面模具的主要差别在于球面半径精度和模具的矢高，不同模具原则上不能通用平面模具主要指标是其口径大小，通用性较大一、球面零件的粗磨A、球面零件粗磨工艺过程球面零件粗磨工艺过程根据所用毛坯的类型及加工方式的不同而不同1、块料毛坯：传统工艺下的球面零件粗磨工艺过程，可由下列工序构成： (1) 锯料(切割)：按零件毛坯尺寸进行锯切； (2) 整平：磨去锯切时留下的不平痕迹； (3) 切片(或割方)：按零件直径毛坯尺寸切片割方； (4) 胶条：按零件厚度方向胶成长条；2、型料毛坯：型料毛坯一般是已具有圆片形状的玻璃料或是热压成型的球面玻璃料两种，对于型料毛坯一般是采用机械化工艺加工，其工序过程有： (1)型料检验 型料是一定质量的光学玻璃经热加工后的产品，其理化性质常有改变，因此用料时,一定要按图纸要求逐项检验，合格方可使用； (2)上盘 将型料上刚性盘装夹 B、主要工序操作方法1、锯料(切割)：锯料的目的是将大块料锯切成小块或片状，以利下道工序加工。

可按以下步骤完成1)选料：根据图纸上对材料提出的各项指标要求，认真细致地选择，不可出错，稍有差错，加王后即成废品，既费工又费料，因为以后各道工序一般不再检查，也很难检查 (2)划线：划线的尺寸是图纸上零件要求的名义尺寸，总的加工余量与锯缝宽度三部分之和 (3)锯切：在泥锯上锯切；先检查机床是否正常，砂桶内有无合适的砂浆，工作台是否可靠然后开动机床，手持玻璃沿靠板缓缓推进切割；对较薄的玻璃块，为防止最后崩边可预先胶上一块保护玻璃再行切割若在金刚石锯片切割机上切割，先按操作说明书检查机床是否正常，锯片装夹是否紧固，冷却液是否流通然后装夹玻璃，调整好位置，开动电机自动切割2、整平：整平的目的是磨平锯切时留下的不平痕迹及破口，以保证零件平行度，控制尺寸，提高表面光洁度也有手工整平与机械整平两种方法 (1) 手工整平方法 手握工件，使其在铸铁研磨盘上沿椭圆形路线运动，运动方向应与磨盘转动方向相反，同时加砂加水，研磨时需要多磨的地方应加大压力，如在凸出部、形块的厚端部或者让需要多磨的部位在磨盘的边缘部分停留的时间较长些；(2) 机械整平 用平面磨床进行磨平，或者用铣磨机床铣平，一般是多块成盘加工； 3、划方：划方是传统工艺中，加工小尺寸球面零件时常见的工序方法。

对于较薄(<10mm)的整平毛坯，不用锯切方法而是用金刚石玻璃刀划方，使用金刚石玻璃刀划方的要点如下： (1) 选择号数合适的金刚石刀、玻璃厚时，相应的金刚石刀的号数要大； (2) 走刀时，切削刀刃加力要合适(约2kg)应与玻璃表面成一定倾角，走刀过程中不能停顿断线；3、磨球面（开R）（1）手工法磨球面 用手工法磨球面指用散粒磨料单件手工粗磨球面的方法①研磨盘以速度w1作逆时针方向转动，工件用手指按住(较小的工件可以用一木棒粘。