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1、光学制造技术课程设计任务书闽南理工学院光电与机电工程系2010 年 5 月Page 2 2/5/2018一 课程设计目的为了使我校光电技术应用专业的学生能够更好地掌握光学冷加工这门课,本课程设计主要安排以下几方面内容：i. 通过实例，练习光学零件 零件边余量的计算与确定ii. 练习在确定毛坯时，对于边缘厚度、整平余量的处理。 。iii. 光学加工中常用工艺数据的计算与给定。iv. 镜盘及各种模具的设计v. 零件图、毛坯图、铣磨夹具图及各种模具图纸的绘制二、课程设计内容与步骤：1、计算与确定所给光学零件的零件边余量2、对于边缘厚度、整平余量的处理。 。3、计算与给定光学加工中常用工艺数据。4、设
2、计镜盘及各种模具5、绘制零件图、毛坯图、铣磨夹具图及各种模具图纸6、用所给数据完成以上各步骤第 3 页 共 28 页光学制造技术课程设计步骤一光学零件毛坯确定练习目的：1、通过练习，掌握光学零件毛坯确定基本原理。2、掌握光学零件磨边余量计算及毛坯外径的确定确定3、掌握透镜中心厚度加工余量的确定及毛坯总厚度的计算4、掌握透镜下料尺寸的确定及毛垭重量计算。练习内容： 、根据所给数据画出零件图并计算各参数 、根据数据设计并绘出基准样板和工作样板。 、计算磨边余量并确定毛坯外径 4、确定透镜铣磨后的中心厚度 5、计算出总厚度并给出铣磨前毛坯的完整尺寸 6、计算切割尺寸， 。练习步骤：1、每人根据透镜数
3、据绘制零件图纸：可用手绘在本子上。并计算出边厚。中心厚度公差可取0.03 .若有整口径，其矢高公差为0.022、设计标准样板。并绘出样板图纸。3、根据计算结果，绘出粗磨完工图。中心厚度公差可取0.1 .若有整口径，其公差为0.2样板尺寸的确定：第 4 页 共 28 页球面标准样板型式和尺寸凸样板 凹样板测量表面曲率半径名义值 R D H 型式 D H h b 型式0.5-5 15 0.9R 图 35-10 1.2R 2010-352RR+2图 1 1.9R+6 0.7R - 图 435-50 60 30 60 30 2.550-80 80 80 380-150 100 35 100 3150-
4、750 30352750-40000 130 25图 2130 25-图 5曲率半径5-102010-25 2525-351.7R 0.5R+15 图 2 1.7R+6350.5R 图 4第 5 页 共 28 页图 四 图 五图 三 .图 二图 一 球 面 R球 面 球面R球 面 R球面R球 面第 6 页 共 28 页磨边余量的计算。21)(Rdt 21)(Rdt 第 7 页 共 28 页Rt2)()(2)(12hRdt第 8 页 共 28 页)(2)(12hRdt 说明1、 t 透镜边缘厚度差2 、一透镜直径3 、 一直径磨边余量4 、式中 R 按绝对值计算利用上 述公式计算时，可先试给一个
5、 值。然后计算t ，若算出的t 值在加工中能达到，则磨边余量就按所设的 值给出 ( 1 ）磨边余量不能过大，通常 不超过 3mm 如果超过3mm ，那只有设法控制边厚差来保证 中心误差。在粗磨时，最好能将t 值控制在 1/2 以内 ( 2 ）如果透镜磨边余量增大后，使其成为薄边零件， 那么必须保证边缘厚度不小于 0.5mm.此时可在粗磨控制边厚差，以保证磨边余量。透镜中心厚度的确定：通常，透镜铣 铣后每面应留有加工余量 0.15mm两面总共应有 0.25-0.3mm 的加工余量。如下图中，毛坯成为右图第 9 页 共 28 页若镜片需整口径，则应留有整平余量 0.4mm 左右（在厚度方向）透镜总
6、厚度的计算。第 10 页 共 28 页切割尺寸的计算。根据切割方式，若砂轮宽度为 3mm，则上例为：17X17X8.5要求写出完整的计算过程。第 11 页 共 28 页光学制造技术课程设计步骤二铣磨夹具设计弹性夹具的设计练习目的：1、通过练习，掌握光学零件铣磨的基本原理。2、熟悉光学零件铣磨的基本原理3、掌握弹性夹具的设计方法。练习内容： 、毛坯直径从 6-30mm 用 Q813 铣磨。 、毛坯直径从 31-60mm 用尼龙夹具。 、Q813 夹具弹簧壁厚 0.75mm;夹持深度为边厚的 2/3 (1mm),边厚 0.5-1.5mm 4、尼龙夹具夹持深度为边厚的 2/3 (1mm);边厚 2.
7、5mm练习任务：1、每人设计一种铣磨夹具。2、毛坯直径：每个同学按所给透镜数据的粗磨尺寸进行3、图解绘制规范，符合机械制图标准。4、夹具工艺合理，符合光学工艺要求。附：夹具图纸示例：Q813 夹具第 12 页 共 28 页3-?6深 5均 布锥 度 1:8A第 13 页 共 28 页滚 花 t=1尼龙夹具毛坯：第 14 页 共 28 页光学制造技术课程设计步骤三透镜细磨抛光镜盘设计练习目的：1、通过练习，掌握光学零件成盘设计的基本原理。2、掌握光学零件细磨抛光工序多层排列的基本形式3、掌握细磨抛光工序镜盘的计算方法。练习内容： 、根据所给数据计算出的铣磨尺寸 、根据铣磨尺寸计算镜盘的排列。 、
8、选取一种适当的排列，确定镜盘参数 4、计算并验证镜盘尺寸练习方法：1、计算镜片半张角Rjb2sinRj2sin0其中，b 为镜片的间隔。B=(0.05-0.1)D,但不小于 0.5mm.Rj 为假想半径。即镜片上盘时，影响成盘因素的实际半径值。对于凸面：4)(221hdrRj对于凹面： )(21rj式中：r1- 加工面的曲率半径,取正号h1,h2 分别为加工面、非加工面的矢高第 15 页 共 28 页 m2、计算中间不同排列对镜盘张角起始度数：中间放一片时： 0=0中间放三片时：sin 0=1.154*sin中间放四片时：sin 0=1.414*sin3、镜片每每增加一层，镜盘张角增加 a;于
9、是 =m +一直加到 125 3.5-5抛光球模直径（或矢高）的确定抛光模模具半张角与镜盘半张角的关系:当抛光模在上时,与镜盘半张角相同当抛光模在下时,取镜盘半张角的 1.15-1.25 倍半张角确定后,Dp=2 Rp sinpHp=Rp (1-cosp)4、总共应计算八个模具的数据：每个面的 镜盘、粘结模、精磨模、和抛光模5、写出计算步骤，并妥善保存。附：模具图纸示例：锥 度 3锥 度第 23 页 共 28 页锥 度 3锥 度 5第 24 页 共 28 页锥 度 3锥 度 5第 25 页 共 28 页透镜数据0810111 R1 R2 D 1 2 折射率 玻璃李晨 50.49 -76.8 1
10、0.5 58 58 58 1.5688 BaK7符丽娜 32.17 -56.49 18 52 52 42 1.78833 LaK9曹姣姣 56.49 -17.02 5.5 42 42 26 1.755 ZF6李晓婷 24.831 -148.196 7.8 26 26 26 1.71987 LaK8庄雅贞 52.66 -1193.115 9.35 42 42 42 1.67779 LaK5蔡琪芳 21.55 -61.998 10.7 34 34 34 1.6111 ZK5何兰兰 61.998 -12.18 3.05 34 34 18.6 1.6031 F1吴镇梁 52.66 -44 4.3 19
11、 19 19 1.58132 QF12伍学兢 -14.291 -100.771 4.15 15.3 26 26 1.728 ZF4曹新生 100.771 23.501 7.63 26 26 26 1.6111 ZK5蔡裕斌 -215 26.55 6.54 30 30 30 1.6111 ZK5唐泰强 65.737 -209.4 9.6 30 30 30 1.62573 F13肖德蒋 57.073 -299.2 4.1 28 28 28 1.67779 LaK5王善越 83.688 -114.47 10.8 86 86 86 1.6594 LaK1阮少敏 68.484 -215.065 11.7
12、 78 78 78 1.6594 LaK1钟惠勇 -32.704 215.065 7.5 34 60 60 1.5826 BaF4潘伟芳 -215.065 155.078 16.1 60 60 60 1.62031 ZK9刘辉 934.91 74.6 8.4 62 62 62 1.6594 LaK1王铂 160.76 215.065 8.8 71 71 71 1.6594 LaK1洪俊坚 64.1 -985 12.9 56 56 56 1.5688 ZK1余浩 45.4 -84.819 14.1 50 50 40 1.5891 ZK3倪连兴 253.946 -30.8 14.1 44 44 3
13、3.2 1.755 ZF6高飞龙 90.81 -985 4.3 30 30 30 1.7172 ZF3廖玉景 31.5 -934.774 4 26 26 26 1.62031 ZK9林永铭 17.197 -86 6.85 21 21 14.1 1.6594 LaK1-144.629 -9.35 7.05 14 15.5 9.35 1.755 ZF6刘泊龙 16.368 21.782 5.6 11 11 11 1.692 LaK2费少华 29.89 -10.5 1.96 8.5 8.5 8.5 1.6725 ZF2高逸辉 10.5 30.481 2.63 8.5 8.5 8.5 1.5467 B
14、aK3邱楷云 10.864 -9.44 3.9 8.5 8.5 6.5 1.6709 ZBaF5杨健 50.49 -23.15 1.88 9.5 9.5 9.5 1.6725 ZF2林奋华 23.15 122 3.5 9.5 9.5 9.5 1.5606 BaK5李文仙 15.3 15.3 7.29 9 9 9 1.5163 K9吴长 15.3 15.3 6.48 9 9 9 1.5724 BaK8第 26 页 共 28 页詹海波 -434.1 20.21 2.8 15 15 15 1.5163 K9陈跃汉 30.8 68.481 2.8 15 15 15 1.5163 K9宫晓楠 21.53
15、 -47.64 2.8 17 17 17 1.692 LaK2沈宏耀 12.89 -68.5 3.63 14.5 14.5 14.5 1.692 LaK2黄忠辉 68.5 -8.433 1 14.5 14.5 8.7 1.6031 F1-8.63 63.5 1 7.7 10.5 10.5 1.69875 ZF11-55.649 10.712 2.91 9.55 13 13 1.71687 LaF10810112 R1 R2 D 1 2 折射率 玻璃王丁亚 -25 -27.8 1.14 17 19 18.05 1.728 ZF4熊茜 19.517 -396 3.3 13.5 13.5 13.5 1.74385 LaF2肖楠 11.251 57.073 4.1 13.5 13.5 13.5 1.69355 ZBaF6周虹 -57.073 -7 1.2 13.5 13.5 8.8 1.68874 ZF10刘平平 248.54 -775.91 7.1 46 46 46 1.692 LaK2王娟 75.148 1499.2 6.7 44 44 44 1.692 LaK2朱惠玲 32.17 -37.742 5.44 38 38 38 1.6222 ZBaF1李雄 37.742 -15.5 14.3 38 38 19.2 1.625
