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1、第第1818章章 光学零件基本加工工艺光学零件基本加工工艺规程设计规程设计 n工艺规程是光学零件制造过程中的法律文件，它是根据零件的图纸、生产批量、车间的加工设备、制造过程中夹具、模具和检测手段由车间技术人员提出，并经过一定审查批准程序制定的，每个需要制造的零件都有相应的工艺规程。n工艺规程的主要内容和制定程序n1.分析被加工零件的技术条件和工艺性；n2.选择毛坯，确定加工余量；n3.根据设备和工模具，设计零件工艺过程；n4.进行工序设计，确定工序加工余量和量具；n5.编制工艺规程和相应表格；n6.按工艺规程，做经济分析。 第一节 工艺审查n就是按照多、快、好、省的原则对产品的设计合理性、结构
2、工艺性、制造经济性做全面的审查和综合评定。n一、设计合理性n形状n尺寸n精度n重量n材料n二、结构继承性n三、“三化”程度（标准化、系列化、通用化标准化、系列化、通用化）n四、先进性：及时适当采用新材料、新技术、新工艺。第二节 加工余量n一、基本概念一、基本概念n为了获得所需的零件形状、尺寸和表面质量，必须从玻璃毛坯上磨去一定量的光学材料层，此光学材料层通常称为加工余量。 n加工余量的种类：加工余量的种类：n线性尺寸余量n角度余量n工序余量n总加工余量n 根据光学零件加工工序的特点，一般零件的全部加工余量是由下列余量组合而成的。n锯切余量；n整平余量；n表面粗磨余量；n表面精磨、抛光余量；n定
3、心磨边余量。三、各工序余量的计算三、各工序余量的计算n1.锯切余量与公差 2.研磨、抛光余量与公差一般可以采用的数据：零件直径小于10mm时，单面余量取0.15-0.20mm，零件直径大于10mm时，单面余量取0.20-0.25mm。3.磨外圆与定心磨边余量与公差 焦距小于300mm，偏心差要求不高时：易偏心零件：四、光学零件毛坯尺寸的计算 n1.1.透镜毛坯尺寸的计算（块料）透镜毛坯尺寸的计算（块料） 毛坯的中心厚度为d，透镜的最大允许的中心厚度为d0，凹面的矢高为h，单面精磨余量为Pj，单面粗磨余量为Pc,则有下面关系式：双凸透镜 d=d0+2(Pj+Pc)弯月透镜 d=d0+2(Pj+P
4、c)+h双凹透镜 d=d0+2(Pj+Pc)+h1+h2n2.2.棱镜毛坯尺寸的计算棱镜毛坯尺寸的计算 设三棱镜的角度分别是、，其对应的面为3、2、1，毛坯的尺寸为Lx，精磨余量为Pj，粗磨余量为Pc，则有下列关系式：Lx1=L1+(Pj+Pc)(ctan/2+ctan/2)Lx2=L2+(Pj+Pc)(ctan/2+ctan/2)Lx3=L3+(Pj+Pc)(ctan/2+ctan/2)第三节第三节 工艺规程的设计原则和步骤工艺规程的设计原则和步骤 n一、一般原则一、一般原则n原则：在一定的条件下，如何保证以最低的成本和最高的效率来达到零件图上的全部尺寸、形状、位置精度、表面质量和其他技术要
5、求。n全面了解、熟悉零件图技术条件以及其他原始资料，进行综合分析；n首先考虑选用通用样板和仪器，如果没有，设计必要的专用样板和专用仪器。n设计工艺规程时，应先从最后一道工序开始考虑。如透镜加工余量，应先从定中心磨边余量开始给定直径尺寸；棱镜和平面镜应先从抛光开始给定厚度尺寸。然后再考虑相应的工序余量和尺寸。n设计必要的工装和选择必要的辅助材料。n编写和工艺规程有关的目录和各种明细表。二、设计步骤二、设计步骤n（一）设计球面标准样板（透镜）（一）设计球面标准样板（透镜）n（二）确定透镜定中心磨边工艺过程（透镜）（二）确定透镜定中心磨边工艺过程（透镜）n根据零件的中心偏要求，确定是否定中心磨边；根
6、据零件的中心偏要求，确定是否定中心磨边；n根据零件尺寸大小，中心偏差要求的精度和设备根据零件尺寸大小，中心偏差要求的精度和设备情况确定磨边方法；情况确定磨边方法；n定中心磨边余量的确定；定中心磨边余量的确定；n选择定中心磨边的工装夹具和辅料；选择定中心磨边的工装夹具和辅料；n编制透镜定心磨边工艺规程编制透镜定心磨边工艺规程。n（三）设计球面工作样板（透镜）n按磨边前的零件直径确定工作样板的直径。工作样板由标准样板套制而成。n（四）确定精磨抛光工艺规程n1、确定加工顺序 透镜精磨抛光：平面先于球面；凹面先于凸面；曲率半径大的表面先于曲率半径小的表面；表面疵病要求低的先加工。 棱镜精磨抛光：基准面
7、或辅助基准面先加工；不规则的工作面或零件重心不通过它的工作面先加工；表面疵病要求低的先加工；角度精度要求高的先加工（屋脊棱镜除外）；容易修改光学平行差的面最后加工。n2、设计镜盘和磨具n3、确定精磨抛光余量n4、选择精磨抛光的设备及辅助材料n5、编制精磨抛光工艺规程（五）确定粗磨工艺规程 n确定加工顺序 透镜粗磨：先加工曲率半径大的面；先加工凹面；钻孔一般在开球面之前；铣槽根据零件结构安排。 棱镜粗磨：基准面或辅助基准面先加工，工作面较大（或能使下道工序成条或成对）加工的面先加工；铣槽后加工。n确定粗磨余量n确定粗磨完工尺寸n设计粗磨工装n选择粗磨辅助材料n编制粗磨工艺规程n（六）确定毛坯尺寸
8、并绘制毛坯图n（七）编制工艺规程，填写工艺卡片n设计工艺规程时，要充分发挥现有的生产技术手段，同时应适当的采用最新的工艺技术。n工艺规程一旦确定下来，生产人员必须严格遵守。当然工艺规程也不是一成不变的，随着科学技术的发展，到一定时期，工艺规程必须修改，否则就会阻碍生产的发展。 典型光学零件工艺规程举例典型光学零件工艺规程举例 n对玻璃的要求：nndn(nf-nc)n光学均匀性n应力双折射n条纹度n气泡度n光吸收系数n对光学零件的要求：nNnNnRnn Bn Cn qn效n什么是光学元件工艺规程？编制工艺规程，需要考虑的主要内容有哪些？n欲加工一等腰直角棱镜，其中要求完工的直角边长度L=40mm，查表得到粗磨和精磨的加工余量分别为Pc=1.2mm和Pj=0.2mm，试计算毛坯尺寸LX1、LX2和LX3。
