芯取加工控制原理.pptVIP

* 講師：區柱峰 日期：2007-08 - 透鏡定芯及芯取加工控制原理 一﹑透鏡定心的定義及其作用 為滿足光學儀器成象的要求﹐必須保証光學系統光軸的一致性。 在儀器的裝校中﹐通常是靠透鏡的外圓定位﹐但外圓定位只能保 証各透鏡几何軸的共軸性﹐卻不能保証光軸的一致性。如果要達 到靠外圓定位來實現光軸的共軸性﹐那么﹐透鏡在裝配前必須進 行定心磨邊﹐以消除或減小透鏡的中心偏差。所謂中心偏差就是 透鏡外圓的几何軸与光軸在透鏡曲率中心處的偏离程度﹐用C示。 透鏡中心偏差的几何意義如圖1所示﹕ 定心就是使透鏡的光軸和几何軸重合或在一定的公差范圍內。 磨邊就是將定心后的透鏡進行對稱地磨外圓。 在透鏡研磨拋光過程中﹐通常采用控制透鏡邊厚差或校正鏡片 中心偏差﹐來達到減少透鏡中心偏差的目的。 一塊存在邊厚差的透鏡﹐可以看成是由一塊無邊厚差的透鏡﹐ 再附加上一塊楔形鏡組成。如圖2 所示。由圖2可得出邊厚差 与中心偏差的關系式﹕ ⊿t = 式中﹐⊿t-----透鏡的邊厚差﹔ R-----球面曲率半徑﹔ D-----透鏡外圓直徑。 C-----透鏡的中心偏差。 二﹑机械定心原理 1﹑定心原理 在現實加工中﹐鏡片的定心方法多采用机械定心。 机械定心原理如圖3所示。 P F P=F 圖3 机械定心原理論 1﹑3-----夾頭﹔ 2-----鏡片 它是利用一對同軸度精度很高﹑且端面精确垂直軸線的定心夾頭1和3﹐ 借助施加在夾頭3上的彈簧力將鏡片2夾緊。夾頭1只能轉動﹐而夾頭3 既能轉動又能在裝夾鏡片時沿軸向移動。 在下圖中﹐當透鏡處于非定心狀態時﹐由于其邊厚不等﹐則透鏡受力 不平衡。這時彈簧產生的支反力﹐可分解垂直于夾頭端面的夾緊力和垂直 軸線的定心力。夾緊力P1和P2与反作用力相平衡。定心力的合力P將克服 摩擦阻力F(F是透鏡兩表面法線的切線方向上的摩擦分力F1和F2的合力)﹐ 使透鏡沿垂直軸線方向上移動﹐直到P=F時﹐透鏡不再移動﹐此時﹐透鏡 光軸与夾頭軸線(車床回轉軸線)達到一定的重合精度﹐實現了透鏡的定心。 2﹑机械定心的條件 采用机械定心法﹐則定心前必須計算定心角﹐以判斷能否使用該种方法定心。 按照定心原理﹐透鏡的定心條件是定心力P必須大于磨擦力F﹐即PF。 如果透鏡的曲率半徑R1=R2,則總定心角 用下式計算﹕ 式中﹐ -----總的定心角﹔ -----玻璃与夾頭之間的摩擦系數。 , 將其代入式 ,得 因為 或 式中﹐R-----透鏡的曲率半徑﹔ -----夾頭直徑。 上式表示定心透鏡兩表面曲率半徑相同時﹐采用机械定心的條件。 如果定心透鏡的 那么 ﹐ 透鏡定心條件應滿足下式﹕ 3﹑對定心夾頭的要求 保証机械定心的關鍵﹐是夾頭的精度。因此﹐對定心夾頭 (接頭)的要求如下﹕ 夾頭軸与机床回轉軸的同軸度要求在0.003~0.005mm﹔ (2)夾頭端面精确垂直几何軸﹐并且端面粗糙度應達到 以上 (3)夾頭外徑比透鏡完品直徑小0.2~0.3mm﹔ (4)夾頭壁厚一般為1mm﹐并且壁端為錐面﹔ (5)一般夾頭為黃銅或鋼材料(NAK80)。 4﹑定心精度分析 在夾頭直徑和定心透鏡曲率半徑一定時﹐雙凸﹑雙凹透鏡 的定心值比彎月透鏡的定心值大﹐即在相同條件下﹐前者 的定心精度高﹔ (2)在夾頭直徑一定時﹐透鏡曲率半徑愈小﹐定心精度越高。 (3)通常机械定心适用于R180mm的透鏡。對于直徑在6~70 mm的透鏡﹐定心精度可達0.01mm﹔ (4)在透鏡曲率半徑R一定時﹐D愈大﹐定心精度愈高﹐所以夾 頭直徑要盡量大﹐這樣不僅精度高﹐而且還可以防止夾頭 划傷透鏡通光表面﹔ 三﹑湘南手動与自動定芯机台 湘南手動定芯机台 湘南自動定芯机台 三﹑湘南定芯机台原理 1﹑定芯機台運動簡圖 2﹑以下列鏡片為例說明調機過程 (1)﹑一般來說﹐百分表1#控制左面取(深度尺寸)或者左面倒角﹐百分表2# 控制總高度或者右面倒角﹐百分表3#控制右面取(深度尺寸)﹐千分錶控制 芯取外經。 (如果可以用百分表2#就盡量不用百分表3#) (2)﹑該鏡片需要控制兩面深度尺寸﹐而 R2面取量較大﹐故將R2面朝固定 軸(砥石設計時應該注意這問題)。 (3)﹑千分尺調節外經尺寸 開機﹐當step2指示燈亮時﹐按下 暫停 按鈕﹐旋轉千分表粗調外徑﹐再啟動機 台直到自動結束。量鏡片外經﹐根據測