《光学制造技术》工艺设计

光学制造技术班级成建立米dos命令：更改文件名服务书南方理工学院光电与机电工程系2010年5月一、课程设计的目的为了使我校光电技术应用专业的学生更好地掌握光学冷加工课程，课程设计主要安排在以下几个方面：一、通过实例实践计算和确定光学零件的边缘余量二。确定毛坯时，实施边缘厚度和平整余量的处理。Iii .光学加工中常用工艺数据的计算和设置。Iv .镜板及各种模具的设计零件图、毛坯图、铣削和磨削夹具图以及各种模具图的绘制二、课程设计的内容和步骤：1、计算并确定给定光学零件的零件边缘余量2.边缘厚度和平整余量的处理。3.计算并给出光学加工中常见的加工数据。4.设计镜板和各种模具。5.绘制零件图、毛坯图、铣削和研磨夹具图以及各种模具图6.用给定的数据完成以上步骤2020年4月26日光学制造技术课程设计步骤1光学零件毛坯的确定锻炼的目的：1、通过实践，掌握光学零件毛坯确定的基本原理。2、掌握光学零件磨削余量的计算和毛坯直径的确定3、掌握透镜中心厚度加工余量和毛坯总厚度的计算4、掌握镜片下料尺寸的确定和毛胚重量的计算。练习内容：1 .根据给定的数据绘制零件图并计算各参数2.根据数据设计和绘制基准模板和工作模板。3、计算磨边余量，确定毛坯外径4、磨铣后确定镜片的中心厚度5、计算总厚度，给出研磨前毛坯的完整尺寸6.计算切割尺寸。练习步骤：1.每个人根据镜头数据画零件图：它可以手绘在笔记本上。并计算边缘厚度。中心厚度的公差可取为0.03。如果有一个完整的口径，它的上升公差是0.02。2.设计标准模板。画出样图。3、根据计算结果，绘制粗磨完工图。中心厚度的公差可取为0.1。如果有一个完整的口径，公差是0.2。模板尺寸的确定：第12页，共28页球形标准模板的类型和尺寸测量表面曲率半径的标称值r凸模板凹面模板DH模式DHhb模式0.5-52R1.2R图115200.9R-图35-101.9R 60.7R图410-35R 23035-506030图260-2.5图550-8080358035380-1501001003150-750130301302750-400002525-当曲率半径为35毫米时，也可以做成一个整体套凸凹模板。类型和尺寸应符合下表测量表面曲率半径的标称值r凸模板凹面模板DH模式DHh模式0.5-51.9R未规定的15200.7R图35-101.7R0.5R 15图21.7R 60.5R图410-252525-3535磨削余量的计算。描述。1、t-透镜边缘厚度差。2.是透镜的直径。3、a直径磨削余量4.其中r以绝对值计算当上述公式用于计算时，可先给出 值。然后计算t。如果在加工过程中可以达到计算的 T值，则根据设定的 值给出刃磨余量。(1)磨边的余量不能太大。通常 不应超过3毫米。如果超过3毫米，则只需控制边缘厚度差，以确保中心误差。粗磨时，最好将t值控制在1/2以内。(2)如果镜片边缘余量增加，使其成为薄边缘零件，则边缘厚度必须不小于0.5毫米。在这种情况下，可以在粗磨过程中控制边缘厚度差，以确保边缘余量。透镜中心厚度的确定；一般来说，铣削后镜片的每一侧都应有0.15毫米的加工余量两边总共应有0.25-0.3毫米的加工余量。在下图中，空白变成了正确的图形。如果透镜需要调平，应留出大约0.4毫米的调平余量(在厚度方向上)。透镜总厚度的计算。切割尺寸的计算。根据切割方法，如果砂轮宽度为3毫米，以上示例为：17X173.掌握弹性夹具的设计方法。练习内容：1、毛坯直径从6到30毫米用Q813铣和磨。2、毛坯直径从31毫米到60毫米用尼龙夹子夹住。3、Q813夹簧壁厚0.75毫米；夹紧深度为侧面厚度的2/3(1毫米)，侧面厚度为0.5-1.5毫米4.尼龙卡箍的夹紧深度为侧面厚度的2/3(1毫米)；边缘厚度2.5毫米练习任务：1.每个人设计一个铣削夹具。2.毛坯直径：每个学生根据给定的镜片数据进行粗磨。3.图纸规格符合光学制造技术标准。4.夹具工艺合理，满足光学工艺要求。附件：夹具图纸示例：Q813夹钳尼龙夹坯：第28页，共28页机械制图课程设计步骤3镜片精磨抛光镜板的设计锻炼的目的：1、通过实践，掌握光学零件成盘设计的基本原理。2.掌握光学零件精磨和抛光过程中多层排列的基本形式3.掌握精磨和抛光过程中镜面的计算方法。练习内容：1.根据给定数据计算的铣削和磨削尺寸2.根据铣削和磨削尺寸计算镜板的排列。3.选择合适的布置来确定镜板的参数。4.计算并验证镜板的尺寸练习方法：1、计算镜头半开度角其中b是透镜间距。B=(0.05-0.1)D，但不小于0.5毫米Rj是虚半径。也就是说，当透镜放置在盘上时，影响盘形成的因素的实际半径值。对于凸面：对于凹面：式中：r1-加工表面的曲率半径，取正数H1和H2分别是加工面和非加工面的崛起2、计算中间不同排列镜板开启角度的初始度数：当一个药片放在中间时：0=0当三个切片放在中间时：sin0=1.154*sin当四个切片放在中间时：sin0=1.414*sin3.每增加一层透镜，透镜板的张角增加一倍；所以=m 直到=80”选择一种排列注：当m=1时，m=04.验证每层的透镜数量。sinm=sin/sinmN=180/m是层数n被6和7四舍五入。例如，N=5.6等于N=5；如果N=5.7，取N=6。如果n向上舍入，m将增加。计算如下：=180/Nsinm=sin/sinm下面的图层将在此基础上增加角度。5.镜板开启角度的最终确定=m 0注：、m、0和之间的差异要求1、写出完整的计算过程。2.反复验证镜板的数据，然后计算各种模具。光学制造技术课程设计步骤4透镜键合模具的设计锻炼的目的：1、通过实践，掌握光学零件精磨和抛光模具设计的基本原理。2、掌握粘接模具的基本形式3.掌握在精磨和抛光过程中确定模具曲率半径的经典方法。练习内容：1、根据镜板数据确定键合管芯的曲率半径2.计算模具的直径和高度。3.选择合适的接头并确定模具参数4.完成模具设计并绘制模具图纸。练习方法：粘合模具五(1)弹性法上板粘合模V 1 .键合模曲率半径的确定为了使镜板上漆层的厚度尽可能均匀，要求键合模的表面和镜板的表面是同心球面。对于不同的透镜形状，键合模曲率半径的计算方法是不同的。以下是计算典型透镜键合模具半径的一些公式。在计算键合管芯的半径时，漆层的厚度占常用部件直径的0.05-0.1倍(=0.5毫米)。在下面的公式中，r是加工表面的曲率半径d是粗磨中心的厚度。H1是机械加工表面的崛起H2是未加工表面的崛起。双凸面、平凸面、正弯月面(凸面):R-L=R-d-当双凸透镜的未加工表面的曲率半径太小时，它是可用的。Rj=研发负弯月面：凹面：V R L，=R (d h1-h2 ) cosa。正弯月面：凹面：v R L，=R d 双凹面和平凹面：凹面：v R L，=R (d h1+ h2 ) cosa负弯月面：凸五、如果只胶合一排零件，且键合模具的曲率半径较小，则在加工零件厚度较大的凸面时，键合模具可以采用塔形模具。如图所示。塔形模具的工作表面可以具有或不具有半径。此时，应根据零件粘合表面的曲率半径来确定。如果曲率半径很小，模具的工作表面应该有一个半径，否则它可能没有半径。设计时，模具上的R是零件结合面的半径加上粘合层的厚度。h和d由零件的直径决定。角度a由镜板的尺寸决定。粘接模具直径的确定根据最后一排镜板的角度键合管芯的半开度角L，口径D L，Yako HL光学制造技术课程设计的第5步精磨抛光模具的拉伸锻炼的目的：1、通过实践，掌握光学零件挂板的基本原理。2、熟悉光学零件精磨抛光工艺夹具的基本形式3.用经典方法掌握精磨抛光工艺夹具的设计方法。练习内容：1、每个学生根据给定的镜片数据粗磨尺寸2.模具包括：精磨模具、粘贴模具和抛光模具3.每个模具应根据提供的标准接头进行拉伸。练习任务：1、每张画六张图纸：2.图纸规格符合光学制造技术标准。3.夹具工艺合理，满足光学工艺要求。练习方法：1.精磨模具和粘贴模具(一)曲率半径的确定在绘制精密研磨模具的加工图时，精密研磨模具和附着模具的曲率半径应根据零件曲率半径的标称值以绝对值给出，并应通过试擦附着度或测量精密研磨后零件的孔径误差进行校正。(2)口径或上升的确定精磨模具直径(或上升)可以根据镜板的尺寸来确定，基于镜板边缘的开口角度：上模的开角是镜板开角的0.9-1倍下模的开角是镜板开角的1.15-1.25倍(3)精磨模具和贴合模具的材料磨具材料应耐磨且易于修改。黄铜、铸铁、20号钢等。常用，其中黄铜被广泛使用。由于黄铜模具易于修改，研磨后的零件有细小均匀的砂眼。低精度零件可以是铸铁模具。2.抛光模具(1)抛光模具基板曲率半径的确定Rp=Rj其中：是抛光胶的厚度凸面的符号；给凹面编号曲率半径mm粘合层厚度mm50.5-15-201-1.520-501.5-250-752-375-1253-41253.5-5抛光球模直径(或上升)的确定抛光模具半开度与镜面：半开度的关系当抛光模打开时，它等于镜板的半开度角。抛光模放下时，取1.15-1.25倍镜板半开度角。半开度角确定后，Dp=2 Rp sinpHp=Rp (1-cosp)4、共应计算八个模具数据：每个表面的镜板、结合模、精磨模和抛光模5.写出计算步骤并妥善保存。附件：模具图示例：镜头数据R1R2D12折射率玻璃李晨50.49-76.810.55858581.5688BaK7芙莉娜32.17-56.49185252421.78833LaK9曹娇56.49-17.025.54242261.755ZF6李晓婷24.831-148.1967.82626261.71987LaK8庄雅珍52.66-1193.1159.354242421.67779LaK5蔡其芳21.55-61.99810.73434341.6111ZK5他是蓝蓝61.998-12.183.05343418.61.6031第一子代吴振亮52.66-444.31919191.58132QF12吴学景-14.291-100.7714.1515.326261.728ZF4曹新生100.77123.5017.632626261.6111ZK5蔡宇斌-21