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1、第18章 光學(xué)零件基本加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),,工藝規(guī)程是光學(xué)零件制造過(guò)程中的法律文件，它是根據(jù)零件的圖紙、生產(chǎn)批量、車(chē)間的加工設(shè)備、制造過(guò)程中夾具、模具和檢測(cè)手段由車(chē)間技術(shù)人員提出，并經(jīng)過(guò)一定審查批準(zhǔn)程序制定的，每個(gè)需要制造的零件都有相應(yīng)的工藝規(guī)程。,,工藝規(guī)程的主要內(nèi)容和制定程序 1.分析被加工零件的技術(shù)條件和工藝性； 2.選擇毛坯，確定加工余量； 3.根據(jù)設(shè)備和工模具，設(shè)計(jì)零件工藝過(guò)程； 4.進(jìn)行工序設(shè)計(jì)，確定工序加工余量和量具； 5.編制工藝規(guī)程和相應(yīng)表格； 6.按工藝規(guī)程，做經(jīng)濟(jì)分析。,第一節(jié) 工藝審查,就是按照多、快、好、省的原則對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)合理性、結(jié)構(gòu)工藝性、制造經(jīng)濟(jì)性做全面的審查和綜
2、合評(píng)定。,一、設(shè)計(jì)合理性 形狀 尺寸 精度 重量 材料 二、結(jié)構(gòu)繼承性 三、“三化”程度（標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化） 四、先進(jìn)性：及時(shí)適當(dāng)采用新材料、新技術(shù)、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(zhì)量，必須從玻璃毛坯上磨去一定量的光學(xué)材料層，此光學(xué)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(jù)光學(xué)零件加工工序的特點(diǎn)，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(yīng)該使每道工
3、序去除的余量等于上一道工序產(chǎn)生的破壞層深度與本道工序產(chǎn)生的破壞層深度之差或者再乘以安全系數(shù)。,,三、各工序余量的計(jì)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(shù)據(jù)：零件直徑小于10mm時(shí)，單面余量取0.15-0.20mm，零件直徑大于10mm時(shí)，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(shí)：,易偏心零件：,四、光學(xué)零件毛坯尺寸的計(jì)算,1.透鏡毛坯尺寸的計(jì)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(guān)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(jì)算,設(shè)三棱鏡的角度分別是、、，其對(duì)應(yīng)的面為3、2、1，毛坯的尺寸為L(zhǎng)x，精磨余量為Pj，粗磨余量為Pc，則有下列關(guān)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(shè)計(jì)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(lái)達(dá)到零件圖上的全部尺寸、形狀、位置精度、表面質(zhì)量和其他技術(shù)要求。
5、,,全面了解、熟悉零件圖技術(shù)條件以及其他原始資料，進(jìn)行綜合分析； 首先考慮選用通用樣板和儀器，如果沒(méi)有，設(shè)計(jì)必要的專用樣板和專用儀器。 設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)，應(yīng)先從最后一道工序開(kāi)始考慮。如透鏡加工余量，應(yīng)先從定中心磨邊余量開(kāi)始給定直徑尺寸；棱鏡和平面鏡應(yīng)先從拋光開(kāi)始給定厚度尺寸。然后再考慮相應(yīng)的工序余量和尺寸。 設(shè)計(jì)必要的工裝和選擇必要的輔助材料。 編寫(xiě)和工藝規(guī)程有關(guān)的目錄和各種明細(xì)表。,二、設(shè)計(jì)步驟,（一）設(shè)計(jì)球面標(biāo)準(zhǔn)樣板（透鏡） （二）確定透鏡定中心磨邊工藝過(guò)程（透鏡） 根據(jù)零件的中心偏要求，確定是否定中心磨邊； 根據(jù)零件尺寸大小，中心偏差要求的精度和設(shè)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(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)面或輔助基準(zhǔn)面先加工；不規(guī)則的工作面或零件重心不通過(guò)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(xué)平行差的面最后加工。,,2、設(shè)計(jì)鏡盤(pán)和磨具 3、確定精磨拋光余量 4、選擇精磨拋光的設(shè)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(kāi)球面之前；銑槽根據(jù)零件結(jié)構(gòu)安排。 棱鏡粗磨：基準(zhǔn)面或輔助基準(zhǔn)面先加工，工作面較大（或能使下道工序成條或成對(duì)）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(shè)計(jì)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(xiě)工藝卡片 設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)，要充分發(fā)揮現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)手段，同時(shí)應(yīng)適當(dāng)?shù)牟捎米钚碌墓に嚰夹g(shù)。 工藝規(guī)程一旦確定下來(lái)，生產(chǎn)人員必須嚴(yán)格遵守。當(dāng)然工藝規(guī)程也不是一成不變的，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，到一定時(shí)期，工藝規(guī)程必須修改，否則就會(huì)阻礙生產(chǎn)的發(fā)展。,典型光學(xué)零件工藝規(guī)程舉例,對(duì)玻璃的要求： nd (nf-nc) 光學(xué)均勻性 應(yīng)力雙折射 條紋度 氣泡度 光吸收系數(shù),對(duì)光學(xué)零件的要求： N N R B C q 效,,什么是光學(xué)元件工藝規(guī)程？編制工藝規(guī)程，需要考慮的主要內(nèi)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(zhǎng)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(jì)算毛坯尺寸LX1、LX2和LX3。,
光學(xué)零件基本加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
