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1、第18章 光學零件基本加工工藝規(guī)程設計,,工藝規(guī)程是光學零件制造過程中的法律文件，它是根據零件的圖紙、生產批量、車間的加工設備、制造過程中夾具、模具和檢測手段由車間技術人員提出，并經過一定審查批準程序制定的，每個需要制造的零件都有相應的工藝規(guī)程。,,工藝規(guī)程的主要內容和制定程序 1.分析被加工零件的技術條件和工藝性； 2.選擇毛坯，確定加工余量； 3.根據設備和工模具，設計零件工藝過程； 4.進行工序設計，確定工序加工余量和量具； 5.編制工藝規(guī)程和相應表格； 6.按工藝規(guī)程，做經濟分析。,第一節(jié) 工藝審查,就是按照多、快、好、省的原則對產品的設計合理性、結構工藝性、制造經濟性做全面的審查和綜
2、合評定。,一、設計合理性 形狀 尺寸 精度 重量 材料 二、結構繼承性 三、“三化”程度（標準化、系列化、通用化） 四、先進性：及時適當采用新材料、新技術、新工藝。,第二節(jié) 加工余量,一、基本概念 為了獲得所需的零件形狀、尺寸和表面質量，必須從玻璃毛坯上磨去一定量的光學材料層，此光學材料層通常稱為加工余量。,,加工余量的種類： 線性尺寸余量 角度余量 工序余量 總加工余量,,根據光學零件加工工序的特點，一般零件的全部加工余量是由下列余量組合而成的。 鋸切余量； 整平余量； 表面粗磨余量； 表面精磨、拋光余量； 定心磨邊余量。,,二、確定加工余量的原則 最小余量原則 工序銜接原則，即應該使每道工
3、序去除的余量等于上一道工序產生的破壞層深度與本道工序產生的破壞層深度之差或者再乘以安全系數。,,三、各工序余量的計算,1.鋸切余量與公差,2.研磨、拋光余量與公差,,一般可以采用的數據：零件直徑小于10mm時，單面余量取0.15-0.20mm，零件直徑大于10mm時，單面余量取0.20-0.25mm。,3.磨外圓與定心磨邊余量與公差,,焦距小于300mm，偏心差要求不高時：,易偏心零件：,四、光學零件毛坯尺寸的計算,1.透鏡毛坯尺寸的計算（塊料）,毛坯的中心厚度為d，透鏡的最大允許的中心厚度為d0，凹面的矢高為h，單面精磨余量為Pj，單面粗磨余量為Pc,則有下面關系式： 雙凸透鏡 d=d0+2
4、(Pj+Pc) 彎月透鏡 d=d0+2(Pj+Pc)+h 雙凹透鏡 d=d0+2(Pj+Pc)+h1+h2,,2.棱鏡毛坯尺寸的計算,設三棱鏡的角度分別是、、，其對應的面為3、2、1，毛坯的尺寸為Lx，精磨余量為Pj，粗磨余量為Pc，則有下列關系式： Lx1=L1+(Pj+Pc)(ctan/2+ctan/2) Lx2=L2+(Pj+Pc)(ctan/2+ctan/2) Lx3=L3+(Pj+Pc)(ctan/2+ctan/2),第三節(jié) 工藝規(guī)程的設計原則和步驟,一、一般原則 原則：在一定的條件下，如何保證以最低的成本和最高的效率來達到零件圖上的全部尺寸、形狀、位置精度、表面質量和其他技術要求。
5、,,全面了解、熟悉零件圖技術條件以及其他原始資料，進行綜合分析； 首先考慮選用通用樣板和儀器，如果沒有，設計必要的專用樣板和專用儀器。 設計工藝規(guī)程時，應先從最后一道工序開始考慮。如透鏡加工余量，應先從定中心磨邊余量開始給定直徑尺寸；棱鏡和平面鏡應先從拋光開始給定厚度尺寸。然后再考慮相應的工序余量和尺寸。 設計必要的工裝和選擇必要的輔助材料。 編寫和工藝規(guī)程有關的目錄和各種明細表。,二、設計步驟,（一）設計球面標準樣板（透鏡） （二）確定透鏡定中心磨邊工藝過程（透鏡） 根據零件的中心偏要求，確定是否定中心磨邊； 根據零件尺寸大小，中心偏差要求的精度和設備情況確定磨邊方法； 定中心磨邊余量的確定
6、； 選擇定中心磨邊的工裝夾具和輔料； 編制透鏡定心磨邊工藝規(guī)程。,,（三）設計球面工作樣板（透鏡） 按磨邊前的零件直徑確定工作樣板的直徑。工作樣板由標準樣板套制而成。,,（四）確定精磨拋光工藝規(guī)程 1、確定加工順序 透鏡精磨拋光：平面先于球面；凹面先于凸面；曲率半徑大的表面先于曲率半徑小的表面；表面疵病要求低的先加工。 棱鏡精磨拋光：基準面或輔助基準面先加工；不規(guī)則的工作面或零件重心不通過它的工作面先加工；表面疵病要求低的先加工；角度精度要求高的先加工（屋脊棱鏡除外）；容易修改光學平行差的面最后加工。,,2、設計鏡盤和磨具 3、確定精磨拋光余量 4、選擇精磨拋光的設備及輔助材料 5、編
7、制精磨拋光工藝規(guī)程,（五）確定粗磨工藝規(guī)程,確定加工順序 透鏡粗磨：先加工曲率半徑大的面；先加工凹面；鉆孔一般在開球面之前；銑槽根據零件結構安排。 棱鏡粗磨：基準面或輔助基準面先加工，工作面較大（或能使下道工序成條或成對）加工的面先加工；銑槽后加工。,,確定粗磨余量 確定粗磨完工尺寸 設計粗磨工裝 選擇粗磨輔助材料 編制粗磨工藝規(guī)程,,（六）確定毛坯尺寸并繪制毛坯圖 （七）編制工藝規(guī)程，填寫工藝卡片 設計工藝規(guī)程時，要充分發(fā)揮現(xiàn)有的生產技術手段，同時應適當的采用最新的工藝技術。 工藝規(guī)程一旦確定下來，生產人員必須嚴格遵守。當然工藝規(guī)程也不是一成不變的，隨著科學技術的發(fā)展，到一定時期，工藝規(guī)程必須修改，否則就會阻礙生產的發(fā)展。,典型光學零件工藝規(guī)程舉例,對玻璃的要求： nd (nf-nc) 光學均勻性 應力雙折射 條紋度 氣泡度 光吸收系數,對光學零件的要求： N N R B C q 效,,什么是光學元件工藝規(guī)程？編制工藝規(guī)程，需要考慮的主要內容有哪些？ 欲加工一等腰直角棱鏡，其中要求完工的直角邊長度L=40mm，查表得到粗磨和精磨的加工余量分別為Pc=1.2mm和Pj=0.2mm，試計算毛坯尺寸LX1、LX2和LX3。,
光學零件基本加工工藝規(guī)程設計
