一種用于彎月透鏡定中心的磨邊裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于彎月透鏡定中心的磨邊裝置，該磨邊裝置呈圓柱形，在該磨邊裝置的頂端設有呈圓弧形的透鏡膠接面，磨邊裝置內部設有通孔，該通孔相貫通于磨邊裝置。本實用新型根據透鏡定心條件，提供了一種磨邊裝置，將彎月透鏡與磨邊裝置相連接，形成平凹透鏡，實現了機械定心磨邊，提高了彎月透鏡的磨邊效率，實現了彎月透鏡的大批量生產需求。
【專利說明】—種用于彎月透鏡定中心的磨邊裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及透鏡磨邊領域，具體涉及一種用于彎月透鏡定中心的磨邊裝置。【背景技術】
[0002]現有技術中，光學儀器中常使用的彎月透鏡，一般是經過精磨、拋光后的光學透鏡，一般為未定心光學透鏡，存在中心偏差。中心偏差為光學透鏡光軸與幾何軸的不重合程度，光學透鏡的中心偏差破壞了光學系統的共軸性，引起慧差、色差等象差，降低了象質，因而光學透鏡都必須校正中心并對光軸磨外圓和端面，使光軸與幾何軸的重合程度符合設計要求。現有技術中的彎月透鏡的定中心磨邊主要是通過光學定中心的工藝方法進行磨邊；這種工藝要求具有豐富操作經驗的工人來完成，同時工作強度大，加工效率低，遠遠不能滿足彎月透鏡大批量生產的需求。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種用于彎月透鏡定中心的磨邊裝置，采用機械法定心磨邊，通過設計高精度的磨邊裝置，巧妙的上盤方式及嚴格的工藝操作步驟，實現了彎月透鏡的機械定中心磨邊，大大提高了彎月透鏡的磨邊效率，實現了彎月透鏡的大批量生產需求。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現:
[0005]一種用于彎月透鏡定中心的磨邊裝置，其特點是，該磨邊裝置呈圓柱形，在該磨邊裝置的頂端設有透鏡膠接面，上述的磨邊裝置內部設有通孔，該通孔相貫通于磨邊裝置。上述的磨邊裝置的透鏡膠接面呈圓弧形。
[0006]本實用新型與現有技術相比具有以下優點:
[0007]本實用新型根據透鏡定心條件，提供了一種磨邊裝置，將彎月透鏡與磨邊裝置相連接，形成平凹透鏡，實現了機械定心磨邊，提高了彎月透鏡的磨邊效率，實現了彎月透鏡的大批量生產需求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型一種用于彎月透鏡定中心的磨邊裝置結構示意圖。
[0009]圖2為本實用新型一種用于彎月透鏡定中心的磨邊裝置及薄壁彎月透鏡的連接結構示意圖。
[0010]圖3為本實用新型一種用于彎月透鏡定中心的磨邊方法基本流程圖。
[0011]圖4為本實用新型一種用于彎月透鏡定中心的磨邊方法具體流程圖。
[0012]圖5為本實用新型一種用于彎月透鏡定中心的磨邊裝置、薄壁彎月透鏡及機床磨邊夾頭的連接結構示意圖。
[0013]圖6為本實用新型一種用于彎月透鏡定中心的機械定心磨邊原理示意圖。【具體實施方式】
[0014]以下結合附圖，通過詳細說明一個較佳的具體實施例，對本實用新型做進一步闡述。
[0015]如圖6所示，機械法定心是利用一對同軸夾頭借助彈力夾緊光學零件實現自動定心的，當零件剛夾入夾頭時，零件的光軸與夾頭的機械軸不重合，夾頭端面的刃口與零件只有一個點接觸，在接觸點P，由于彈力的作用產生力F，F分解成夾緊力N和定心力B (零件外力F近似認為指向球心)，定心力B使零件沿S方向運動，直到接觸點擴大到一個圓，定心力處于平衡狀態，零件光軸與夾頭的機械軸重合，達到了定心的目的。
[0016]根據透鏡定心條件:
[0017]K=--(Dl/rl±D2/r2)--/4
[0018]Dl-左邊夾頭直徑、D2-右邊夾頭直徑、r1-左邊球面曲率半徑、r2_右邊球面曲率半徑、K-定心系數
[0019]雙凸、雙凹、平凸、平凹透鏡取“ + ”號，彎月透鏡取號，定心系數K>0.15時，定心可行；0.15>k>0.1時，定心可能,但精度較差；而當K〈0.1時，定心很難實現。顯然在同樣直徑的條件下，透鏡曲率半徑越小，定心精度越高。一般情況下，適用于曲率半徑不太大(R<180 mm)和直徑在F6 mm-F70 mm的透鏡定心。定心精度一般為0.01mm。
[0020]由公式可知，彎月透鏡取號，直接導致定心系數K過小，采用機械法定彎月透鏡中心磨邊是相當困難的。
[0021 ] 在雙凸、雙凹、平凸、平凹透鏡結構中，平凹透鏡的結構最適合彎月透鏡的機械法定中心磨邊，這是因為平凹結構的透鏡在磨邊測量時可以以底平面為測量基準直接測量出彎月透鏡的總高度，便于控制定中心磨邊的尺寸，很好地保證彎月透鏡的磨邊質量，因此將彎月透鏡的凸球面精密上盤在高精度的平凹面工裝上，使得薄壁彎月透鏡的結構轉換成平凹透鏡的結構，就可以實現薄壁彎月透鏡的機械法定中心磨邊。
[0022]本實施例中的彎月透鏡加工件100采用薄壁彎月透鏡。
[0023]如圖1、圖2所示，一種用于彎月透鏡定中心的磨邊裝置，該磨邊裝置200呈圓柱形，在該磨邊裝置200的頂端設有透鏡膠接面220，磨邊裝置200內部設有通孔210，該通孔210貫通于磨邊裝置200。該磨邊裝置200的透鏡膠接面220呈圓弧形，使得薄壁彎月透鏡與該磨邊裝置200的透鏡膠接面220完全匹配從而放置于該磨邊裝置200中。
[0024]本實施例中，磨邊裝置200的透鏡膠接面220的內表面粗糙度要求達到8nm。
[0025]如圖3、圖4所示，一種用于彎月透鏡定中心裝置的磨邊方法，該磨邊方法包含如下步驟:
[0026]步驟1，開始透鏡磨邊，膠接上盤；通過粘接膠將彎月透鏡加工件100與磨邊裝置200的透鏡膠接面220相粘接；該步驟還包含如下步驟:
[0027]步驟1.1，分別清潔上述的磨邊裝置200與上述的加工件100。
[0028]步驟1.2，將粘接膠均勻涂在該磨邊裝置200的透鏡膠接面220上。
[0029]本實施例中使用的上盤粘接膠采用白蠟與松香配制而成，將磨邊裝置200清洗干凈放置在恒溫電爐上，均勻加熱至60°C _80°C，將配制好的粘接膠均勻地涂在磨邊裝置200的透鏡膠接面220壁上，膠層薄而均勻，將彎月透鏡加工件100均勻加熱至60°C -80°C，凸球面上盤在磨邊裝置200的透鏡膠接面220壁上。上盤時需持彎月透鏡加工件100繞著透鏡凸球面的球心來回轉動推膠，保證磨邊裝置200的透鏡膠接面220壁上各處的粘接膠均勻。
[0030]如圖2所示，步驟1.3，將該磨邊裝置200與該加工件100均勻貼合，將需加工的薄壁彎月透鏡轉化成平凹透鏡，使得透鏡定心系數κ>0.15，滿足機械法定中心磨邊的精度要求。
[0031]步驟2，調節所述的磨邊裝置200的底端面與上述的加工件100的端面120粘接后之間的平行度；該步驟還包含如下步驟:
[0032]步驟2.1，在粘接膠呈液態時，調節磨邊裝置200的底端與上述的加工件100的端面粘接后之間的平行度；
[0033]步驟2.2，采用高度表測量該平行度是否達到規定的數值范圍；當達到時，執行步驟3.1 ;未達到時，執行步驟2.1。
[0034]本實施例中，將加工件100連同磨邊裝置200放置在校正好水平的大理石平臺上，用高度表測量磨邊裝置200的底平面與加工件100的端面120的平行度，繞著加工件100的凸球面球心方向調整加工件100的位置，保證磨邊裝置200的底平面與加工件100端面12的平行度小于0.005mm。調整完成后均勻冷卻至室溫。
[0035]如圖5所示，步驟3，將粘接為一體的磨邊裝置200與加工件100裝入機床中并且校準該磨邊裝置200與該機床主軸的同軸度；該步驟還包含如下步驟:
[0036]步驟3.1，將機床的左磨邊夾頭310與右磨邊夾頭320分別加工至與該機床主軸同軸。
[0037]步驟3.2，將該機床的左磨邊夾頭310、右磨邊夾頭320與上述的加工件100、上述的磨邊裝置200的接觸面分別打磨拋光。
[0038]本實施例中，采用機械定中心磨邊機用作機床，在機床上，分別安裝左磨邊夾頭310與右磨邊夾頭320，用車刀將左磨邊夾頭310與右磨邊夾頭320的內圓、外圓、端面、倒角車好。
[0039]步驟3.3，將玻璃紙放置在該加工件100的凹球面與上述的右磨邊夾頭320之間的接觸部位。
[0040]本實施例中，在裝夾時應該在薄壁彎月透鏡的凹球面上墊上0.02mm厚度的玻璃紙，用于防止機械夾頭夾持零件時劃傷拋好光的薄壁彎月透鏡。
[0041]步驟3.4，將該磨邊裝置200的底端與上述的左磨邊夾頭310端面貼合，逐漸移動上述的右磨邊夾頭320，直至將該磨邊裝置200、加工件100與機床均夾緊；
[0042]步驟3.5，采用千分表測量上述的加工件100與該機床是否同軸；當同軸時，執行步驟4.1 ;當不同軸時，執行步驟3.4。
[0043]步驟4，通過機床的砂輪330對進行上述的加工件100磨邊；該步驟還包含如下步驟:
[0044]步驟4.1，通過機床的砂輪330對上述的加工件100的外圓110進行磨削；
[0045]步驟4.2，通過機床的砂輪330對上述的加工件100的端面120進行磨削。
[0046]步驟5，判斷上述的加工件100的外圓直徑及該加工件100的總高度是否達到規定數值范圍；達到時，執行步驟6 ;未達到時，執行步驟3 ;該步驟還包含如下步驟:
[0047]步驟5.1，將粘貼為一體的磨邊裝置200、加工件100從上述的機床中卸下；[0048]步驟5.2，測量該加工件100的外圓110的直徑、該加工件100的總高度是否均達到規定數值范圍；當達到時，執行步驟6.1 ;當未達到時執行步驟3.3。
[0049]本實施例中，通過調整好機床的橫向和縱向的位置，控制好薄壁彎月透鏡的外圓110的直徑、加工件100的總高度尺寸；通過調整好機床的各個工藝參數，避免加工件100磨邊時產生應力和崩口。本實施例中的加工件100的外圓110的規定直徑范圍為60mm-70mm,加工件100的規定總高度范圍為18mm-24mm。
[0050]步驟6，下盤；將粘接為一體的磨邊裝置200與加工件100分離；該步驟還包含如下步驟:
[0051]步驟6.1，將粘貼為一體的磨邊裝置200、加工件100均勻加熱，直至磨邊裝置200與加工件100之間的粘接處的粘接膠變為液態。
[0052]本實施例中，通過熱風槍使得貼為一體的磨邊裝置200、加工件100均勻受熱。
[0053]步驟6.2，將上述的加工件100與上述的磨邊裝置200分離。
[0054]步驟7，通過清洗劑清洗加工件100 ;彎月透鏡磨邊過程結束。
[0055]盡管本實用新型的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本實用新型的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護范圍應由所附的權利要求來限定。
【權利要求】
1.一種用于彎月透鏡定中心的磨邊裝置，其特征在于，該磨邊裝置(200)呈圓柱形，所述的磨邊裝置(200 )的頂端設有透鏡膠接面(220 )，該磨邊裝置(200 )內部設有通孔(210)，該通孔(210)貫通于所述的磨邊裝置(200 )。
2.如權利要求1所述的用于彎月透鏡定中心的磨邊裝置，其特征在于，所述的磨邊裝置(200)的透鏡膠接面(220)呈圓弧形。
【文檔編號】B24B9/14GK203696664SQ201320804531
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月6日 優先權日:2013年12月6日
【發明者】袁航, 蘭潔, 陸波, 陸亞力, 徐政, 徐 明 申請人:上海新躍儀表廠