專利名稱：：鏡片邊緣厚度調(diào)整裝置及鏡片銑磨加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于光學冷加工
技術(shù)領(lǐng)域：
中的表面成型零件銑磨工藝技術(shù)，涉及零件銑磨的邊緣厚度調(diào)整技術(shù)，具體涉及一種鏡片邊緣厚度調(diào)整裝置及鏡片銑磨加工方法。
背景技術(shù)：
：在光學加工領(lǐng)域，一般對于要求具有一定邊緣厚度變化和角度要求的零件時，多采用傳統(tǒng)的銑磨方法和夾具或者專門的邊緣厚度變化銑磨盤。邊緣厚度變化(EdgeThicknessVariation,ETV),也稱為邊緣厚度差(EdgeThicknessDifference,ETD),表示透鏡鏡片的最大厚度變化，如圖l所示，圓形鏡片產(chǎn)品的邊緣厚度差別為ETV，由于邊緣厚度差異形成的楔形角度為0。傳統(tǒng)的銑磨加工工藝如圖2，先根據(jù)要加工零件的ETV形成的楔形角度值和面型，加工成相應的具有相同傾斜角度的產(chǎn)品夾?；蚬潭üぞ?，即圖中ETV基座12的上端部分，通過ETV基座12的上端部分與未加工的零件裝卡固定后通過銑磨磨頭11進行銑磨，形成加工后的零件81，達到需要的角度值和邊緣厚度變化要求。另外現(xiàn)有技術(shù)中還采用專門的ETV盤來固定未加工零件，如圖3,該工序常常需要首先進行古典細磨的方式加工。古典細磨法先選擇角度值相同的鋁盤13，再加熱平臺上加熱，在盤上面涂布粘結(jié)膠如蜂蠟14，蠟融化后，把零件8放在加熱鋁盤13上壓實，取下盤自然冷卻，或者風冷，然后使用古典細磨方式，把零件磨到細磨平面，就可以得到需要的表面。以上兩種方法都存在邊緣厚度變化ETV不穩(wěn)定，而且達到的產(chǎn)品精度不髙，工時長和表面質(zhì)量不穩(wěn)定等缺點。尤其是使用專門的ETV盤，造成工序更為繁瑣復雜耗時。當需要很多不同邊緣厚度變化的零件或楔形角度不同的零件時，現(xiàn)有技術(shù)中不同楔形角度的零件都需要準備至少一套銑磨夾具和專用工具盤。對于精密加工光學元件，角度誤差要求相當小，而且要滿足不同的加工要求，要準備這些不同角度的銑磨夾具和專用ETV盤，需要專門進行制備，需要較多的存儲空間，需要專門進行整理、擺放和管理，浪費較多的人力財力；而且由于固定夾具的角度不可調(diào)，其精確度收到極大限制，導致了零件ETV的精確值無法實現(xiàn)，造成產(chǎn)品不能滿足髙精度要求和產(chǎn)品的一致性。另外制造特別角度的夾具也需要時間，大大降低了生產(chǎn)效率。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種鏡片銑磨工序中的邊緣厚度調(diào)整裝置，該裝置解決了現(xiàn)有技術(shù)中需要制備邊緣厚度變化的零件時常常產(chǎn)生的邊緣厚度變化不穩(wěn)定，達到的產(chǎn)品精度不高，工時長和表面質(zhì)量不穩(wěn)定，而且需要制備特定的銑磨工具等問題。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種鏡片銑磨工序中的邊緣厚度調(diào)整裝置，包括上、下基座，其特征在于所述上、下基座相向設(shè)置，且兩者間設(shè)置彈性體，所述上、下基座通過可調(diào)緊固螺栓周向固定并形成可調(diào)整的夾角。優(yōu)選的，所述下基座裝配在銑磨設(shè)備的下軸上，所述下基座下端外側(cè)套設(shè)O型密封圈密封。優(yōu)選的，所述上、下基座間開設(shè)嵌入槽，所述彈性體設(shè)置在嵌入槽內(nèi)；所述彈性體選自可調(diào)整橡膠圈。優(yōu)選的，所述上基座上端設(shè)置夾持底座，所述夾持底座上端放置被加工鏡片，所述夾持底座和被加工鏡片外側(cè)套設(shè)夾具圈。優(yōu)選的，所述銑磨設(shè)備下軸、上、下基座、夾持底座軸向設(shè)置相互連通的真空吸附通道，所述真空吸附通道與銑磨設(shè)備的抽真空裝置連接。優(yōu)選的，所述夾持底座的真空吸附通道內(nèi)徑r小于鏡片直徑D,所述夾具圈的內(nèi)徑R稍大于鏡片直徑D。優(yōu)選的，所述夾持底座的真空吸附通道內(nèi)徑r控制在70%D《r<D;所述夾具圈的內(nèi)徑R控制D<R《D+0.02mm。優(yōu)選的，所述下基座水平設(shè)置，所述上基座與下基座由可調(diào)緊固螺栓形成夾角，所述被加工鏡片上方設(shè)置與下基座平行的水平銑磨磨頭。本發(fā)明的另一目的在于提供一種鏡片銑磨加工的方法，其特征在于所述方法包括以下步驟5(1)在銑磨設(shè)備下軸上裝備下基座，所述下基座上設(shè)置彈性體，并通過可調(diào)緊固螺栓裝配上下基座；(2)根據(jù)鏡片邊緣厚度差要求調(diào)整上下基座的夾角；(3)在上基座上端裝配夾持底座，所述夾持底座上放置被加工鏡片；所述夾持底座和被加工鏡片套設(shè)夾具圈固定；(4)啟動銑磨設(shè)備下軸真空吸附被加工鏡片并旋轉(zhuǎn)運動；啟動銑磨磨頭水平反向運動與鏡片接觸加工。優(yōu)選的，所述方法中步驟調(diào)整上下基座的夾角是通過旋緊或旋松上下基座的可調(diào)緊固螺栓來完成的。本裝置通過調(diào)節(jié)可調(diào)緊固螺栓和彈性體彈性釋放，使上下基座實現(xiàn)一定夾角，導致和基座固定的未加工零件實現(xiàn)了所需的ETV角度，通過始終是水平的銑磨磨頭進行銑磨，可以在產(chǎn)品上就實現(xiàn)了銑磨加工面水平，但固定未加工零件的固定面具有一定角度的ETV產(chǎn)品。相對于現(xiàn)有技術(shù)中的方案，本發(fā)明的優(yōu)點是1、本裝置為克服現(xiàn)有工藝的缺陷，設(shè)計了邊緣厚度調(diào)整裝置，并改進了銑磨工藝，將銑磨的零件夾具設(shè)計成可調(diào)整角度的邊緣厚度調(diào)整裝置，光學零件裝在可調(diào)整ETV角度的邊緣厚度調(diào)整裝置上，可根據(jù)需要，來調(diào)整相應的角度，并且可根據(jù)不同零件的直徑來選擇不同的夾具圏進行配套，大大節(jié)省了工具費用，同時提髙了ETV的精確度。2、本裝置加工中銑磨磨頭作水平旋轉(zhuǎn)運動，通過調(diào)整上下基座的夾角角度，使得和基座固定的零件實現(xiàn)了ETV的加工要求。在工藝中，加工時基座和銑磨磨頭作相反方向的旋轉(zhuǎn)運動，進給量要小，避免太大的切削量造成抖動，避免軸向力過大導致可調(diào)橡膠圈出現(xiàn)彈性壓縮對調(diào)整的角度產(chǎn)生影響，引起角度誤差。另外本發(fā)明的工藝中通過調(diào)整磨頭和被加工光學元件的位置，避免出現(xiàn)凸包的現(xiàn)象。3、本裝置中不需要特別制作特定夾角的夾具底座，使用現(xiàn)有的夾具圈，只用設(shè)計可調(diào)夾具上下基座就可以實現(xiàn)任意角度的調(diào)節(jié)，節(jié)省了研究開發(fā)費用和生產(chǎn)加工時的成本。采用該裝置，相對于現(xiàn)有技術(shù)多種特定角度的夾具，降低相關(guān)工具制造成本的同時，減少定制夾具、保養(yǎng)工具、生產(chǎn)尋找工具等環(huán)節(jié)的時間，優(yōu)化工具準備的流程，提高了生產(chǎn)效率。4、本發(fā)明的工藝中通過對上下基座夾角的調(diào)整，實現(xiàn)加工零件邊厚差ETV和角度的要求，實現(xiàn)了ETV角度的調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)了ETV的加工時可調(diào)性，在生產(chǎn)實踐中證實該工藝大大提髙了銑磨零件的ETV精確度，為小角度區(qū)間零件(如1，~3，或6，7，)的加工提供了基本保證。下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述圖1為光學鏡片邊緣厚度差的原理示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中銑磨加工的銑磨夾具結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中銑磨加工的專用ETV模具結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例邊緣厚度調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實施例邊緣厚度調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)爆炸圖；圖6為本發(fā)明實施例邊緣厚度調(diào)整裝置的組裝狀態(tài)示意圖；其中為未調(diào)整角度；圖7為本發(fā)明實施例邊緣厚度調(diào)整裝置的組裝狀態(tài)示意圖；其中為已調(diào)整角度，角度為0;圖8為本發(fā)明實施例邊緣厚度調(diào)整裝置的可調(diào)緊固蠊栓分布圖9為本發(fā)明實施例銑磨加工工藝中銑磨刀具與未加工零件的移動分布圖10為銑磨加工時產(chǎn)生負凸包的產(chǎn)品參考圖；圖11為銑磨加工時產(chǎn)生正凸包的產(chǎn)品參考圖。其中l(wèi)為上基座，2為下基座，3為彈性體，4為可調(diào)緊固蠊栓，5為O型密封圈，6為嵌入槽，7為夾持底座；8為未加工鏡片；9為夾具圈；10為真空吸附通道；ll為銑磨磨頭；4144為不同方位的可調(diào)緊固螺栓，81為已加工的鏡片；82為鏡片上加工的紋路；83為凸包；12為ETV基座；13為鋁盤；14為粘結(jié)膠；111為刀具中心軌跡；831為負凸包；832為正凸包。具體實施例方式以下結(jié)合具體實施例對上述方案做進一步說明。應理解，這些實施例是用于說明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進一步調(diào)整，未注明的實施條件通常為常規(guī)實驗中的條件。實施例如圖411,該邊緣厚度調(diào)整裝置，包括上、下基座1、2，所述上、下基座l、2相向設(shè)置，且兩者間設(shè)置彈性體3，所述上、下基座通過可調(diào)緊固螺栓4周向固定并形成可調(diào)整的夾角。所述下基座2裝配在銑磨設(shè)備的下軸上，所述下基座2下端外側(cè)套設(shè)O型密封圈5密封。所述上、下基座1、2間開設(shè)嵌入槽6,所述彈性體3設(shè)置在嵌入槽內(nèi)；所述彈性體選自可調(diào)整橡膠圈。上基座1上端設(shè)置夾持底座7,所述夾持底座7上端放置被加工鏡片8,所述夾持底座7和被加工鏡片8外側(cè)套設(shè)夾具圈9。所述銑磨設(shè)備下軸、上、下基座1、2、夾持底座7軸向設(shè)置相互連通的真空吸附通道10，所述真空吸附通道與銑磨設(shè)備的抽真空裝置連接。夾持底座7的真空吸附通道內(nèi)徑r小于鏡片直徑D，所述夾具圈9的內(nèi)徑R稍大于鏡片直徑D。所述夾持底座7的真空吸附通道內(nèi)徑r控制在70V。D《r<D;所述夾具圈9的內(nèi)徑R控制D<R《D+0.02mm。所述下基座2水平設(shè)置，所述上基座與下基座2由可調(diào)緊固螺栓4形成夾角，所述被加工鏡片上方設(shè)置與下基座2平行的水平銑磨磨頭11。當用該裝置進行鏡片銑磨加工時，可以按照以下步驟進行(1)在銑磨設(shè)備下軸上裝備下基座2，所述下基座上設(shè)置彈性體3,并通過可調(diào)緊固蠊栓4裝配上下基座；(2)根據(jù)鏡片邊緣厚度差要求調(diào)整上下基座的夾角；(3)在上基座上端裝配夾持底座7，所述夾持底座上放置被加工鏡片；所述夾持底座和被加工鏡片套設(shè)夾具圈9固定；(4)啟動銑磨設(shè)備下軸真空吸附被加工鏡片并旋轉(zhuǎn)運動；啟動銑磨磨頭水平反向運動與鏡片接觸加工。所述方法中步驟2調(diào)整上下基座的夾角是通過旋緊或旋松上下基座的可調(diào)緊固螺栓來完成的。本裝置可以實現(xiàn)楔形角度0在0~5°角度范圍內(nèi)的任意調(diào)整，如圖5為本實施例裝置的爆炸圖；通過調(diào)整可調(diào)緊固螺栓，使下基座和上基座形成一8個軸線夾角，由于下基座與銑磨磨頭平行，所以該軸線夾角和零件需要的楔形角度8相等。在銑磨設(shè)備如銑磨機下軸上裝配下基座2,在下基座2上沿嵌入槽放置可調(diào)橡膠圈3并裝配上基座1，注意在上、下基座1、2裝配時，調(diào)整如圖8所示的4個緊固螺絲4144來調(diào)整傾斜角度。通常在下基座的下端設(shè)置合適的O型密封圈5,用密封0型圈5的目的是防止利用真空吸附零件時下基座漏氣，影響真空吸附的效果。裝上夾持底座7，旋合緊密，在根據(jù)加工零件直徑安裝相應的夾具圈9,夾具圈正常比加工零件大0.01~0.02mm左右。在夾具圈9上放置零件8，開動銑磨機下軸抽真空，真空吸附牢零件8后，金剛石銑磨磨頭進行銑磨加工，直到表面銑磨加工完成。在上基座上設(shè)置夾持底座7和夾具圈9，其目的是為了定位各種零件，并適應各種不同直徑的零件加工需要。夾持底座7和夾具圈9的選擇，夾持底座上部外徑必須大于零件直徑的70%且小于零件直徑，夾具圈的內(nèi)徑等于零件直徑0+O.O2mm。兩者和零件直徑關(guān)系可以參看表1。表1夾持底座、夾具圈和零件直徑關(guān)系<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>在銑磨加工前需要調(diào)整好楔形角度0，本裝置采用四個可調(diào)緊固螺栓對楔形角度e進行調(diào)節(jié)，使得ETV具有良好的可調(diào)性。ETV的調(diào)整和獲得可以按照以下詳細步驟進行調(diào)整，開始組裝時，只調(diào)節(jié)對稱的兩個緊固螺栓43和44，其中緊固螺栓44端為裝置夾具的髙點，緊固螺栓43端為夾具低點。通過測量夾具邊厚差DO(mm)。D0=0LOOO29"00其中8為被加工零件角度(單位分)；00:測量時指針轉(zhuǎn)過的直徑00(單位mm)。將裝置安裝到銑磨機上后，調(diào)整機器，并銑出第一粒零件，測量其邊厚差Dl(mm)，測量時指針轉(zhuǎn)過的直徑為01(mm)。由于機器底座和裝夾誤差，通常D1^D0，需要在機器上微調(diào)其中一個螺絲下降或上升AD(mm)，才能獲得被加工零件需要的角度0。AD=(Dl/01-DO/00)*L其中L為緊固螺栓43、44的距離；當ADX),旋緊緊固螺栓44以降低夾具高點或旋松緊固螺栓43以提髙夾具低點；當AD4，旋松緊固螺栓44以提高夾具髙點或旋緊緊固螺栓43以降低夾具低點。其中緊固螺栓43或44的旋轉(zhuǎn)角度可以按照以下公式計算A8=AD/P*360P為緊固螺栓43、44的螺距，(單位mm);A9為緊固螺栓43或44旋轉(zhuǎn)角度，(單位度)。因為被加工零件邊厚差ETV和角度和零件直徑有關(guān)，ETV=0*0.000291*D(D為零件直徑)，通過這套ETV可調(diào)的裝置，被加工零件直徑范圍10~120mm，角度e在0~60min范圍內(nèi)可調(diào)至任意值，且通過微調(diào)邊厚差ETV可精確到O.OOlmm。當楔形角度調(diào)整好之后，對銑磨機進行參數(shù)設(shè)定，一般上主軸轉(zhuǎn)速540m/sec，由磨頭轉(zhuǎn)速和磨頭直徑?jīng)Q定，具體選擇可對照磨頭轉(zhuǎn)速和線速度轉(zhuǎn)換表，見表2。表2磨頭轉(zhuǎn)速和線速度轉(zhuǎn)換表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>下軸轉(zhuǎn)速通常設(shè)在1000~1500rpm，切削速度小于lmm/min。調(diào)整上下基座的夾角，刀具中心軌跡經(jīng)過零件中心，零件無"凸包"現(xiàn)象。傳統(tǒng)銑磨加工中，通常磨頭和產(chǎn)品有沒有接觸的地方而出現(xiàn)沒有銑磨的凸包，這主要是因為刀具中心軌跡111沒有經(jīng)過零件中心；當?shù)毒叱^零件中心時，會產(chǎn)生圖ll的正凸包；當?shù)毒邲]有達到零件中心時，會產(chǎn)生圖10的負凸包。操作時可以根據(jù)刀痕和凸包的圖形判斷，具體可參考圖10、圖ll兩個圖形。"凸包"設(shè)定調(diào)整需要切削進給的尺寸，開始加工。上述實例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人是能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種鏡片銑磨工序中的邊緣厚度調(diào)整裝置，包括上、下基座(1、2)，其特征在于所述上、下基座(1、2)相向設(shè)置，且兩者間設(shè)置彈性體(3)，所述上、下基座通過可調(diào)緊固螺栓(4)周向固定并形成可調(diào)整的夾角。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡片銑磨工序中的邊緣厚度調(diào)整裝置，其特征在于所述下基座(2)裝配在銑磨設(shè)備的下軸上，所述下基座(2)下端外側(cè)套設(shè)O型密封圈(5)密封。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡片銑磨工序中的邊緣厚度調(diào)整裝置，其特征在于所述上、下基座(1、2)間開設(shè)嵌入槽(6)，所述彈性體(3)設(shè)置在嵌入槽內(nèi)；所述彈性體選自可調(diào)整橡膠圈。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡片銑磨工序中的邊緣厚度調(diào)整裝置，其特征在于所述上基座(1)上端設(shè)置夾持底座(7),所述夾持底座(7)上端放置被加工鏡片(8),所述夾持底座(7)和被加工鏡片(8)外側(cè)套設(shè)夾具圈(9)。5、根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的鏡片銑磨工序中的邊緣厚度調(diào)整裝置，其特征在于所述銑磨設(shè)備下軸、上、下基座(1、2)、夾持底座(7)軸向設(shè)置相互連通的真空吸附通道(10)，所述真空吸附通道與銑磨設(shè)備的抽真空裝置連接。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的鏡片銑磨工序中的邊緣厚度調(diào)整裝置，其特征在于所述夾持底座(7)的真空吸附通道內(nèi)徑r小于鏡片直徑D，所述夾具圈(9)的內(nèi)徑R稍大于鏡片直徑D。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的鏡片銑磨工序中的邊緣厚度調(diào)整裝置，其特征在于所述夾持底座(7)的真空吸附通道內(nèi)徑r控制在70%D《r<D;所述夾具圈(9)的內(nèi)徑R控制D<R《D+0.02mm。8、根據(jù)權(quán)利要求4所述的鏡片銑磨工序中的邊緣厚度調(diào)整裝置，其特征在于所述下基座(2)水平設(shè)置，所述上基座與下基座(2)由可調(diào)緊固螺栓(4)形成夾角，所述被加工鏡片上方設(shè)置與下基座(2)平行的水平銑磨磨頭(11)。9、一種使用權(quán)利要求1的裝置進行鏡片銑磨加工的方法，其特征在于所述方法包括以下步驟(1)在銑磨設(shè)備下軸上裝備下基座(2)，所述下基座上設(shè)置彈性體(3)，并通過可調(diào)緊固螺栓(4)裝配上下基座；(2)根據(jù)鏡片邊緣厚度差要求調(diào)整上下基座的夾角；(3)在上基座上端裝配夾持底座(7),所述夾持底座上放置被加工鏡片；所述夾持底座和被加工鏡片套設(shè)夾具圈(9)固定；(4)啟動銑磨設(shè)備下軸真空吸附被加工鏡片并旋轉(zhuǎn)運動；啟動銑磨磨頭水平反向運動與鏡片接觸加工。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述方法中步驟(2)調(diào)整上下基座的夾角是通過旋緊或旋松上下基座的可調(diào)緊固螺栓來完成的。全文摘要本發(fā)明公開了一種鏡片銑磨工序中的邊緣厚度調(diào)整裝置和銑磨加工方法，該裝置包括上、下基座(1、2)，其特征在于所述上、下基座(1、2)相向設(shè)置，且兩者間設(shè)置彈性體(3)，所述上、下基座通過可調(diào)緊固螺栓(4)周向固定并形成可調(diào)整的夾角。該裝置可以實現(xiàn)任意角度的楔形角度的調(diào)整，從而實現(xiàn)邊緣厚度差別的要求，本工藝大大節(jié)省了工具費用，同時提高了ETV的精確度。文檔編號B24B9/06GK101670539SQ20091014508公開日2010年3月17日申請日期2009年9月23日優(yōu)先權(quán)日2009年9月23日發(fā)明者何傳仁,周志凱申請人:貳陸光學(蘇州)有限公司