一種鍺透鏡車削的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鍺透鏡車削的方法，該鍺透鏡車削的方法包括以下步驟：選擇毛坯為Φ18.575×10.8；先裝夾左端，車削右端面；調(diào)頭，用車削出來(lái)的右端面為裝夾基準(zhǔn)車削R11.368的球面；該車削方法與傳統(tǒng)研磨方法相比：實(shí)現(xiàn)了以車削替代傳統(tǒng)光學(xué)零件加工三大工序中的粗磨和精磨，表面質(zhì)量相當(dāng)于302號(hào)砂精磨，生產(chǎn)時(shí)間縮短了60％以上，為鍺透鏡的普通數(shù)控車床加工提供了重要的參考依據(jù)，較好地解決了現(xiàn)有的光學(xué)加工存在的生產(chǎn)效率低、加工精度低的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】一種鍺透鏡車削的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)零件加工【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種鍺透鏡車削的方法。該方法的目的在于將車削用于光學(xué)零件的表面加工，以車削代替粗磨和精磨，改革傳統(tǒng)光學(xué)零件的加工方法，大大縮短光學(xué)零件加工的周期和大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)光學(xué)零件加工中，需要三大基本工序——粗磨、精磨和拋光。這三大工序中均未采用車削技術(shù)。究其原因是因?yàn)楣鈱W(xué)材料屬于脆性材料，脆性材料的可加工性極差。所以人們一直沿用古老的研磨、拋光工藝對(duì)脆性材料進(jìn)行光整加工，也就是上述三大基本工序。
[0003]粗磨是將塊料或塑性毛坯加工成具有一定幾何形狀、尺寸精度和表面粗糙度的工序。目前國(guó)內(nèi)大部分光學(xué)廠的粗磨工序普遍使用銑磨機(jī)加工。精磨的目的是保證工件達(dá)到拋光前所需要的面形精度、尺寸精度和表面粗糙度。精磨的方法分為散粒磨料精磨和金剛石精磨，前者稱為古典法精磨，又稱自由研磨，后者稱為高速精磨。國(guó)內(nèi)現(xiàn)普遍采用金剛石精磨，基本實(shí)現(xiàn)了光學(xué)加工的自動(dòng)化和流水線生產(chǎn)。拋光是去除精磨的破壞層，達(dá)到規(guī)定的表面質(zhì)量要求，同時(shí)精修面形，達(dá)到圖紙要求的光圈和局部光圈，最后形成透明規(guī)則的表面。
[0004]雖然現(xiàn)行的光學(xué)零件加工工藝已趨于成熟和完善，但這些加工方法在生產(chǎn)效率、加工精度等方面還存有缺陷，而且加工過(guò)程不易實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制，對(duì)于曲面形狀復(fù)雜的工件甚至無(wú)法加工，因此已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代高科技發(fā)展和高效率的要求。特別是加工周期相對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度顯得較慢，再與高速加工的車削工藝相比，這種加工周期的緩慢就尤其突出。
[0005]因而設(shè)想能將車削用于光學(xué)零件的表面加工，以車削代替粗磨和精磨，將會(huì)大大縮短光學(xué)零件加工的周期和大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
[0006]在光學(xué)材料中，鍺材料日益廣泛地被用于紅外、夜視技術(shù)中。鍺屬于第IV主族元素、金剛石結(jié)構(gòu)，鍺具有比較優(yōu)越的物理和化學(xué)性質(zhì)，其主要應(yīng)用于半導(dǎo)體材料、紅外光學(xué)材料、化工催化劑、醫(yī)學(xué)應(yīng)用及其他一些新用途領(lǐng)域，尤其是作為一種優(yōu)異的紅外光學(xué)材料使用。鍺不溶于水，化學(xué)性能穩(wěn)定，在可見(jiàn)光區(qū)域它是不透明的。鍺對(duì)微波則有很好的透過(guò)性，鍺是一種比較脆的材料，抗機(jī)械沖擊性能也比較差。當(dāng)鍺作為紅外材料使用時(shí)，加工重點(diǎn)是要保證材料表面具有較高的光潔度和良好的透過(guò)率。與光學(xué)玻璃相比，鍺的機(jī)械性能具有一定的優(yōu)越性，因而選擇鍺晶體作為車削技術(shù)運(yùn)用的加工材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
[0007]經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)以鍺晶體作為光學(xué)加工材料，以普通數(shù)控車床作為加工設(shè)備，開(kāi)發(fā)出了一套替代傳統(tǒng)光學(xué)零件加工研磨工藝的車削工藝，在現(xiàn)行光學(xué)零件加工中進(jìn)行了工藝改革，提高了勞動(dòng)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種鍺透鏡車削的方法，旨在將車削用于光學(xué)零件的表面加工，以車削代替?zhèn)鹘y(tǒng)光學(xué)零件加工三大工序中的粗磨和精磨，大大縮短光學(xué)零件加工的周期和大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，解決現(xiàn)有的光學(xué)加工存在的生產(chǎn)效率低、加工精度低的問(wèn)題。
[0009]本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種鍺透鏡車削的方法，該鍺透鏡車削的方法包括以下步驟:
[0010]選擇毛坯為φ 18.575X10.8 ；
[0011]先裝夾左端，車削右端面；
[0012]調(diào)頭，用車削出來(lái)的右端面為裝夾基準(zhǔn)車削Rll.368的球面。
[0013]進(jìn)一步，該鍺透鏡車削的加工設(shè)備采用CK6430普通車床，車削刀具采用金剛石車刀。
[0014]進(jìn)一步，該鍺透鏡車削的刀具采用金剛石車刀。
[0015]進(jìn)一步，車刀的前角選取負(fù)15°，車刀的后角選取8°。
[0016]進(jìn)一步，該鍺透鏡車削的方法的切削用量為:
[0017]粗車球面時(shí),車床主軸轉(zhuǎn)速設(shè)為1200r / min切削進(jìn)給速度f(wàn) = 20mm / min,預(yù)留精車余量0.05mm ；
[0018]精車球面時(shí)，車床主軸轉(zhuǎn)速設(shè)為2000r / min,進(jìn)給速度f(wàn)=10mm / min。
[0019]進(jìn)一步，該鍺透鏡車削的方法采用選用柴油為切削液。
[0020]進(jìn)一步，產(chǎn)品車削后，表面質(zhì)量相當(dāng)于302號(hào)砂精磨。
[0021]本發(fā)明提供的鍺透鏡車削的方法，通過(guò)選擇毛坯為Φ18.575X10.8 ;先裝夾左端，車削右端面；調(diào)頭，用車削出來(lái)的右端面為裝夾基準(zhǔn)車削RH.368的球面，該車削方法與傳統(tǒng)研磨方法相比:實(shí)現(xiàn)了以車削替代傳統(tǒng)光學(xué)零件加工三大工序中的粗磨和精磨，車削加工后的產(chǎn)品表面質(zhì)量相當(dāng)302號(hào)砂精磨，生產(chǎn)時(shí)間縮短了 60%以上，為鍺透鏡的普通數(shù)控車床加工提供了重要的參考依據(jù)，較好地解決了現(xiàn)有的光學(xué)加工存在的生產(chǎn)效率低、加工精度低的問(wèn)題。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的鍺透鏡車削的方法流程圖。
[0023]圖2是本發(fā)明的加工零件圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0025]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。
[0026]一、如圖2所示為加工零件圖。
[0027]1、零件圖紙技術(shù)要求參數(shù):
[0028]外徑18.575 正負(fù) 0.025
[0029]凸面R 半徑:11.368 正 0.021[0030]中心厚:3.175 正負(fù) 0.025
[0031]弧高:3.40 正負(fù) 0.025
[0032]邊緣不倒角
[0033]2、凸面數(shù)控車床編程:
[0034]T0101 M03 S2000 ；
[0035]M08 ；
[0036]GOl X10.5 F900 ；
[0037]Ζ2 ；
[0038]GOl Ζ5.118 FlOO ；
[0039]Χ9.9 F5 ；
[0040]G02 XO ZO R12.113 F20 ；
[0041]GOO Ζ80 ；
[0042]Χ-60 ；
[0043]Μ09 ；
[0044]MO5 ；
[0045]Μ30 ；
[0046]%
[0047]二、如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的鍺透鏡車削的方法包括以下步驟:
[0048]1、加工設(shè)備選擇:
[0049]CK6430普通車床
[0050]2、車刀選擇:
[0051]①車刀材料
[0052]金剛石車刀
[0053]②車刀幾何角度
[0054]車刀的前角選取負(fù)15°，車刀的后角選取8°
[0055]3、夾具選擇:
[0056]鋁制彈性?shī)A具，結(jié)構(gòu)類似普通銑床用的收管
[0057]4、毛坯選擇:
[0058]單晶鍺
[0059]5、加工工藝
[0060]I)加工步驟
[0061]SlOl:選擇毛坯為 Φ 18.575X10.8 ；
[0062]S102:先裝夾左端，車削右端面；
[0063]S103:調(diào)頭，用車削出來(lái)的右端面為裝夾基準(zhǔn)車削Rll.368的球面。
[0064]2)切削用量:該鍺透鏡車削的方法的切削用量為:
[0065]①粗車球面時(shí),車床主軸轉(zhuǎn)速設(shè)為1200r / min切削進(jìn)給速度f(wàn)=20mm / min,預(yù)留精車余量0.05mm ；
[0066]②精車球面時(shí)，車床主軸轉(zhuǎn)速設(shè)為2000r / min,進(jìn)給速度f(wàn)=10mm / min ；
[0067]6、切削液選用[0068]切削液用柴油
[0069]本發(fā)明提供的鍺透鏡車削的方法，通過(guò)選擇毛坯為Φ18.575X10.8 ;先裝夾左端，車削右端面；調(diào)頭，用車削出來(lái)的右端面為裝夾基準(zhǔn)車削RH.368的球面，該車削方法與傳統(tǒng)研磨方法相比:實(shí)現(xiàn)了以車削替代傳統(tǒng)光學(xué)零件加工三大工序中的粗磨和精磨，車削加工后的產(chǎn)品表面質(zhì)量相當(dāng)302號(hào)砂精磨，生產(chǎn)時(shí)間縮短了 60%以上，為鍺透鏡的普通數(shù)控車床加工提供了重要的參考依據(jù)，較好地解決了現(xiàn)有的光學(xué)加工存在的生產(chǎn)效率低、加工精度低的問(wèn)題。
[0070]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鍺透鏡車削的方法，其特征在于:該鍺透鏡車削的方法包括以下步驟: 步驟一、選擇毛坯為φ 18.575X10.8 ； 步驟二、先裝夾左端，車削右端面； 步驟三、調(diào)頭，用車削出來(lái)的右端面為裝夾基準(zhǔn)車削Rll.368的球面。
2.如權(quán)利要求1所述的鍺透鏡車削的方法，其特征在于，該鍺透鏡車削設(shè)備采用CK6430普通車床，車削刀具采用金剛石車刀。
3.如權(quán)利要求2所述的鍺透鏡車削的方法，車刀的前角選取負(fù)15°，車刀的后角選取8° ο
4.如權(quán)利要求1所述的鍺透鏡車削的方法，其特征在于，該鍺透鏡車削的方法的切削用量為: 粗車球面時(shí)，車床主軸轉(zhuǎn)速設(shè)為1200r / min，切削進(jìn)給速度f(wàn)=20_ / min，預(yù)留精車余量 0.05mm ； 精車球面時(shí)，車床主軸轉(zhuǎn)速設(shè)為2000r / min,進(jìn)給速度f(wàn)=10mm / min。
5.如權(quán)利要求1所述的鍺透鏡車削的方法，其特征在于，該鍺透鏡車削的方法采用選用柴油為切削液。
6.如權(quán)利要求1所述的鍺透鏡車削的方法，其特征在于，該產(chǎn)品車削后，表面質(zhì)量相當(dāng)于302號(hào)砂精磨。
【文檔編號(hào)】B23B1/00GK103722182SQ201310671310
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】鄭麗萍, 賈耘 申請(qǐng)人:鄭麗萍