研磨加工工艺(上课资料).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,研磨加工工艺,目录,一、研磨工程简介,二、研磨工程加工原理,三、研磨辅材的识别与作用,四、研磨粉的识别与作用,五、研磨皮的种类及作用,六、研磨加工的品质要求,七、外观、光圈、厚度的认识,八、研磨外观不良产生的原因及克服方法,九、研磨光圈不良产生的原因及克服方法,一、研磨工程简介,研磨工程简介,研磨是引朮日本的叫法，国内统称抛光。,研磨工序是光学镜片获得光学表面最主要的工序，其目的,:,1,、去除精磨的破坏层，使镜片表面达到图面规定的外观限度要求。,2,、精修面形，达到图面规定的曲率半径,R,值。,(,满足面本数要求及光圈局部误差,的要求,),3,、研磨分单片研磨和多片研磨，本次讲解 单片研磨（镜片在上）。,研磨加工示意图,：,二、研磨的加工原理,二、研磨的加工原理,研磨是个十分复杂的过程，所以至今尚未形成一种能说明一切有关研磨现象的统一理论，经过长期的观察和研究，目前，主要有三种,:,（一）机械磨削理论：,认为氧化铈颗粒切削同,CG,、砂卦之金刚石颗粒切削相似。,（二）化学作用理论：,玻璃凸凹层的突出峰部靠水解去除。,（三）热表面流动理论：,摩擦热引起热熔化流动，致使表面平滑。,以上三种理论在不同程度上都有一定的正确性，基于三者的综合作用，现又提出第四种看法，即研磨是机械、化学和物理三种作用的错综复杂的过程。,研磨机的,转速和压力、机械精度、治工具、研磨粉质量、研磨液的浓度、清洁度、酸碱度,。以及,玻璃种类,及,精磨后的表面粗糙度等,。对研磨效率和镜片外观质量都有重要影响。,三、研磨辅材的识别与作用,研磨粉：稀土中添加化学元素金属氧化物如（铁,铈,铝,锆,钛,铬等金属氧化物），以增加镜片的研磨量,.,研磨粉是研磨工序使用的主要材料之一,它的性能以及其它工艺条件的合理匹配,对研磨零件的加工效率和表面都有重要影响,研磨粉,1,、,大顆粒的研磨粉,虽,然有利于机械磨削作用,但由于有效面,积,小,效率并不高,反之研磨,剂,顆粒太小,虽,有效面,积,大,但不利于微小切削作用研磨效率亦不高,2,、,一般用比重來,测,量研磨,浓,度,设,定,为,1015,1025,（,g/cm3,）硬硝材,浓,度要大些,软,硝材,浓,度相,对,要小些,现公司使用的有：,型号,粒度（,um,）,PH,值,Ce0,2,含量,颜色,备注,ROXH-4,（,K,）,1.8,9.5,50%,红褐,一般硝种适用,TE-1000#,1.2,红褐,一般硝种适用,HDXP-101,1,90%,白色,软硝种适用,SY-10,1,黄褐,软硝种适用,CePOL201#,2.0,2.5,6,83%,87%,肤色,研磨力较强，高效,TE-506#,0.8,红褐,软硝材适用,1650#,21,90%,以上,白色,硬硝材适合,ZOX-N(,糊状,),1.0,1.4,5.5-6.5,Zr0,2,48%,55,0,/,0,肤色,烧蚀的防止发生佳,Lak,FK,SF,适,N-5,1.5,6,8,黄褐,一般硝种适用,MP-100,3,9,65%,黄棕,高效率研磨力强,MOVAX-00,二种适当配比（约,1,：,1,）,镜片加工过程中高速旋转时研磨液注入一定要充分，研磨粉在研磨时容易堵塞皮孔和缝隙，应经常用铜刷或牙刷清洁研磨模。,研 磨 皮：,化学名称为聚氨基甲酸酯，简称聚氨酯。我们所用之研磨皮，是一种具有良好微孔结构，其强度、耐磨性、耐热性均较好，其硬度和塑性适中，是一种研磨效率高，使用寿命长的研磨研磨材料。,研磨皮的种类及作用：,1,、,LP-87,淡黄色或肤色,(,硬硝材多用,),2,、,LP-57,白色（一般硝种多用）,3,、,LP-26,粉红色（一般硝种多用，单片、多片均可）,4,、,LP-66,红褐色或暗红色（多片或大镜 盘多用）,5,、,GR-35,灰色（软硝材多用）,研磨皮的种类及作用：,研磨皮按其厚薄尺寸又分为：,0.5mm,、,0.8mm,、,1mm,、,1.25mm,和,1.5mm,多种。一般单片加工采用薄的研磨皮（,0.5mm,或,0.8mm,），而大镜片或多片加工镜盘口径较大时宜采用厚的研磨皮。,研磨液的,PH,值,研磨液的,PH,值对研磨是十分重要的，要定期检测，一般设定,PH,值认为偏弱酸较好，尤其对,LaK,LaSF,SK,SF,等硝材加工，对其,PH,值作业标准中应予规定。国内认为,PH,值,5.8,6.5,最佳。目前，我们调整研磨液,PH,值最常用的是柠檬酸（,C6H807H20,），有效的消除,“,水痕,”,与青蛙皮等。,研磨加工的品质要求,1,、寸法：,研磨加工所要求的寸法主要为厚度及牛顿圈的条数（,R,值）。,（,1,）厚度（,T,）：主要通过研磨的时间、压力、转速来控制。,（,2,）,R,值：通过改变研磨皿的,R,值而达到规定的,R,值。,研磨加工的品质要求,外观（,E,）,不良内容有：砂目（）、伤痕（）、斑孔（,）、压克（,）、裂损（,）、材不（,M,）,研磨加工的品质要求,面精度,（,AS,）,牛顿圈的规则程度：,它主要由：治工具精度、机械精度、辅材（研磨液、研磨纸及机械的参数所决定）,光圈,一,光圈概述,1.,被检查镜片表面与标准曲率半径的原器面形有偏差时,它们之间形成对称的契形空气间隙,从面产生等干涉仪条纹,在白光照射下,可见到彩色光环,这种彩色光环称为光圈,物理学中称为牛顿环。,2.,面本数,:,红色光圈有几圈,面本数就有几本,.,二、正光圈、负光圈的识别：,原器区分,负光圈,:,当空气隙缩小时，条纹从边缘向中心移动。,正光圈,:,当空气隙缩小时，条纹从中心向边缘移动。,颜色区分,正光圈：从中心到边缘的颜色顺序为黄、红、蓝。,负光圈：从中心到边缘的颜色顺序为蓝、红、黄。,光圈检查,:1.,检测物,(,镜片,),及检测原器需擦拭干净。,2.,俩者轻轻重合，,3.,检查时以垂直视角进行读取,负光圈 正光圈,光圈,注意事项,1,、,测定温度：,252,。,原器与被检镜片的温度要一致，要特别留意温差，否则测出的值不准确。,2,、,镜片被测面和原器表面必须擦拭干净,以免造成条数不准确。,3,、镜片放在原器上测量光圈时，,要推而不压，压而不推。,4,、镜片在原器上时不可滑动,测量时,动作要轻,压力适当,。,5,、,读数时眼睛要与镜片垂直，,镜片边缘出现光带时，不完整不读。,6,、,将镜片取出时,两手要垂直的将镜片取出。,厚 度,指镜片的中心肉厚，,测量镜片中心厚度为双凸面时，找最高点，双凹面时，找最低点,.,面平一面凹，则找最低点,.,面平一面凸，则找最高点,.,面凸一面凹，须根据镜片形状而定,.,依据镜片形状选择测量方法：,双凸镜片,测量镜片为一面凹一面凸时,:,两面凹时,:,一面平一面凸时,:,研 磨 机 台 介 绍,各机型加工范围,机型,凹凸,镜片加工曲率范围,(,),镜片加工范围,加转速范围,春近,050,凸,R3R50,320,03000,凹,R3R50,320,03000,047,凸,R3R70,850,03000,凹,R3R60,850,03000,LF,机,凸,R3R20,535,20003000,凹,R1R50,535,20003000,SSP-4,凸,R5R15,225,03000,凹,R3R50,225,03000,LR,凸,R10,1560,03000,凹,R10,1560,03000,春近（下摆机）,春近（下摆机）,机械范围：值理论值：,3,30,实际加工较适合值：,3,20,R,值理论值：,R2R25,（主要加工凸镜片）,实际加工较适合值：,R3R30,（主要加工凸镜片）,机台主要特点：单轴启动，摆弧,045,机台作业要点：首先应根据所加工镜片的,R,值和值计算出摆弧的大小，其公式如下：,/R15=N,前摆角,N,前摆角,2=N,后摆角,N,前,N,后即为镜片的摆弧角度。,机台转速：一般选择,25003000Rpm,加工时间：应根据加工镜片值大小，磨耗度高低来设定。,压力设定：,该机台是采用气压、弹簧加压方式。如加工镜片值大，磨耗度低，压力应加大，反之则减小。,4.CF-4,（,CF-5,）,机械加工范围：理论值：,5,25,实际加工适合值：,10,30,R,值理论值：,R1R50,（主要是凹镜片）,实际加工较适合值：,R7R40,（主要是凹镜片）,调整原理：,串棒针中心线与串棒摆动中心线相交于磨皿（镜片）球心点，称二线一心合一。,R,值（高度）粗略调整：,装上磨皿后，启动机台，用眼观察串棒尖离球面之距离，中心边缘是否一致，若不一致，松开锁紧螺丝，旋转调节螺母，直至中心边缘一致，固紧锁紧螺丝（串棒摆到边缘离皿远时降低球心，将串棒往下调）。,SSP-4,5.SSP-4,机械加工范围：值理论值：,3,30,实际加工较适应值：,7,25,R,值理论值：,R1R50,（主要加工凹镜片）,实际加工较适应值：,R5R70,（主要加工凹镜片）,调整原理：,串棒针中心线与串棒摆动中心线相交于磨皿（镜片）球心点，称二线一心合一。,R,值（高度）粗略调整：,装上磨皿后，启动机台，用眼观察串棒尖离球面之距离，中心边缘是否一致，若不一致，松开串棒、高度升降来调整，直至中心边缘一致。（边缘离皿远时升高高度调节然后将串棒往下调）。,L R,机台加工原理：疑擬球心型（见图,2,）,适用范围：,本机加工球面曲率半径,R,值为,10,镜片直径：,15,60,本机特点：,1,、主轴转速，倾角可调整。,2,、两槽四轴。,3,、运动平稳性好。,4,、加工范围非常大，克服准球心加工范围小之特点。,机台调整：,主轴倾角调整：松开锁定手把，转动主轴倾斜手轮，,达到所需倾角，锁紧锁定手把。,倾角计算式：,D,Sina=,2R,D,：镜片外径,R,：镜片曲率半径,串棒的移动，调整偏心机构，使推动机机构前后移动量,1,2mm,左右。,研磨外观不良产生的原因及克服方法,砂目（）,产 生 原 因,、荒摺面粗、砂挂切削量不足，没有完全切削掉荒摺残留的破坏层，致研磨无法,消除；,、砂挂光圈太正或太负，致研磨时间到时边缘或者中心没有磨到；,、研磨松紧不一致，局部位置研磨不足；,、研磨皿钝化（表面太光滑），研磨液浓度太低或使用太久使其磨削能力下降。,、摆动幅度太小或偏芯位置太靠中心，致研磨削力不足；,、研磨时间不足或研磨剂选用不当；,、压力太轻或串棒没有作用在上治具上；,、镜片被磨削面积大，研磨液无法进入磨削中心。,、治具垫纸太低，镜片未露出白塑钢。,、转速太低。,克服方法,、严格控制荒摺和砂挂质量，前工序破坏层必须完全消除，方可流转至研磨。,、砂挂面形精度严格控制在规格范围内。,、修整研磨皿或重新更换新的研磨皿，保持皿表面面形一致，,、用牙刷或软的铜刷轻刷研磨皿表面后，用修皿重修,LAP,（校正），添加新的研磨粉，调整研磨液的浓度。,、调整摆动幅度和偏移位置，让上治具与上上治具转动灵活。,、重新设定研磨时间和选择新的研磨粉。,、调整串棒位置和压力，使镜片能被正常磨削。,、研磨纸之槽尽量开宽点，多开几槽研磨液之供给要充分,、车低白塑钢或加厚垫纸。,、调高转速。,伤痕（）,产 生 原 因,、砂挂时间短，荒摺的破坏层还未磨掉或砂挂产生的伤痕研磨没有消除；,、研磨皿与镜片吻合不好，研磨松紧不一致；,、研磨皿或研磨液清洁不好，其中混有杂质；,、用原器检查光圈时，方法不当（用力推压或灰尘未擦干净等）；,、拿取、放置镜片时存在危险动作；,、材质较软的镜片选用研磨粉不对；,、研磨纸破烂，划伤镜片或研磨皿基体露出划伤镜片。,、流程积压，先加工面研磨粉干涸，磨完,成面时治具内转动划伤先加工面。,、兰子选择不对或镜片方向插反。,克 服 方 法,、严格控制砂挂质量，找出砂挂产生伤痕的真因；,、修整研磨皿面形，使镜片与研磨皿有良好的吻合，研磨时松紧一致。,、刷洗研磨皿并经常清洗研磨机台，研磨液有良好的过滤，不要让脏物进入研磨液内；,、用原器检查光圈时，先将原器及镜片表面擦拭干净，轻轻压合，出现光胶或干涉不清晰时应重新清洗表面，不可用力推拉。,、镜片拿取、插篮、搬运、存贮过程中按照,外观良品六原则,和,镜片作业守则,作业，不得随意操作；,、选择对应软材质之研磨纸和研磨粉，用脱脂的软布或插拭纸擦拭镜片；,、研磨纸使用太久或破烂要及时更换。,、先加工面擦拭干净插兰或排盘。,、重新调兰或反向。,裂边（,X,）,产 生 原 因,、作业中存在掉落或碰撞；,、治具装夹太紧；,、作业中机械条件设置不当，工具与镜片,有碰撞现象；,、切削液没有进入切削区致镜片炸裂。,、,CG,倒角太小或角度太小，砂挂切削为,边缘，锋利易裂边。,克 服 方 法,、按,和,作业；,、装夹治具松紧适度；,、调整合适的机械条件，防止镜片摔出或碰到；,、经常确认有充分的切削液进入研磨皿内。,、确认砂挂完品倒角，适当调整,CG,倒角。,压克、阿拉比 （）,产 生 原 因,、化学稳定性差的硝材，加工周转中，时间存放过长，表面产生新的附着物；,、磨耗度大的镜片加工中非加工面与治具内黑毛纸产生擦热生成印痕；,、研磨完的镜片没有及时擦干表面水迹而产生水痕；,、镜片表面被弄上手指印，油印以及脏物；,、化学稳定性差的镜片在周转和保管中注意不够。,克 服 方 法,、化学稳定性差的镜片，工序间周转尽理要快，滞留过程中可用塑料薄膜与空气隔离或放在空气干燥处；,、,a,、多换垫子，尽量使黑毛纸表面不附有研磨粉；,b,、用一层“擦拭纸”垫在黑毛纸上，也要定时更换,;c,、对于特殊机种可分两段加工,以缩短非加工面与治具黑毛纸产生磨擦时间,.,、研磨完的镜片应及时擦拭干净，可先擦掉水迹，紧接着用干燥柔软的布擦净表面再插入洗净篮中，最好将插镜片的篮子放入塑料盒中，上面加一盖子将空气隔离；,、取放研磨完品应戴指套（洗净后）镜片存放和周转时应尽量放于干燥处，在空气中暴露的时间愈短愈好；,、,a,、化学稳定性差的镜片其表面清洁,要做得及时，减少与水和空气的接触时间，及时洗净或送往次工序。,b,、研磨完擦净后浸泡脱水剂（如,IPA,、,SN-60,、芯取油等）与空气隔离，一定数量后立即送洗净至次区。,研磨光圈面形误差产生的原因及克服方法,低光圈,产 生 原 因,、砂挂光圈太细（凹面,R,小、凸面,R,大）。,、研磨皿与镜片接触太松，镜片中心研磨太多。,、研磨皿直径太小。,、摆动幅度太大或串棒偏摆（偏心）不对,太大。,、负,LAP,皿太强或修理时间太长。,、治具上压力施加太大。,、倒角太锋利。,、球心调节太低。,克 服 方 法,砂挂时，严格控制,h,或用原,器检查光圈，不可太细。,、修整研磨皿、使镜片与研磨皿,吻合，要稍紧（力求整个面接,触）,、更换研磨皿，选择合适的直径,（研磨皿直径约为镜片直径,的,1.5,2,倍）,、减小摆动幅度，调整偏摆位置,（往皿之中心调整）,、控制修磨时间，摆幅和压力要,平稳适宜。,、放轻压力。,、,CG,倒角调整。,、调高球芯。,高光圈,产 生 原 因,、砂挂光圈太粗（凸面,R,小）,（凹面,R,大）,、研磨皿与镜片接触太紧，镜片边缘磨削多。,、研磨皿直径太大。,、摆动幅度太小，摆动偏心距太小（太靠近中心）。,、正,LAP,皿太强或用正皿修得太久。,、上冶具重心太高，加工时振动太大使镜片边缘磨削量大。,、冷却水大小或未进研磨皿中心。,克 服 方 法,、砂挂时严格控制,h,或用原器检查光圈，不可太粗。,、修整研磨皿面形，使镜片和皿,吻合要好。,、选择或设计加工合适的研磨皿,直径。,、加大摆幅和调整偏心距位移量，,使之增加镜片中心部位的研磨,量。,、重新校正,LAP,皿强度，修整研,磨皿时选择合适的修理时间。,、在不影响夹持和上治具寿命的,情况下，适当降低上治具高度。,、加大冷却水调偏摆动。,中凹,(,凹心或局部低,),产 生 原 因,、砂挂光圈太低，尚未磨到中心。,、镜片和研磨皿接触太松，中心研,磨太多。,、研磨皿（基体）,R,值不合适，凸皿半径偏小，凹皿半径偏大。,、摆动幅度不合适，摆幅及偏角过大；研磨皿之回转中心因向心力小，聚集研磨粉。,、中心肉厚小之镜片压力施加过大。,、治具,R,值不对，中心悬空。,、摆动位置太靠近中心。,克 服 方 法,、控制砂挂光圈，加工时随时检测面形。,、修整研磨皿，使镜片与研磨皿有良好的吻合。,、更换或修整研磨皿，使曲率半径符合设计要求。,、调整摆动幅度，一般减小摆动幅度和偏心位移量或作对称摆动可减少或消除凹心理；毛刷去除中心部研磨粉。,、适当抬升串棒或将压力放低。,、修正治具。,、调偏摆动。,中高,(,凹心或局部高,),产 生 原 因,、镜片和研磨皿接触太紧，没有磨,到中心。,、研磨皿中心偏低，中心磨削量不,足。,、摆动幅度太小或偏心位移量太小。,、研磨皿（基体）半径不合适，凸,皿半径偏大，凹皿半径偏小。,、治具,R,值不合适，中心太高顶位,镜片。,、摆动太靠皿边缘。,克 服 方 法,、修整研磨皿，使镜片和研磨皿,有良好的匹配。,、修整研磨皿面形，使研磨皿面,形规则。,、调整摆动幅度，使摆幅及偏心,位移量大小适宜。,、更换研磨皿，选择合适的曲率,半径。,、修正,R,值。,、调正摆动。,垂边（蹋边）,产 生 原 因,、镜片边缘与皿接触太紧，致使镜片边缘被磨削太多。,、研磨皿面形不规则，研磨时松紧不一致。,、砂挂时边缘磨得太多，研磨时尚未完全消除。,、砂挂光圈偏粗，研磨由高光圈降低，尚未磨到边缘。,、研磨曲率半径不合适，凸皿半径偏大，凹皿半径偏小。,、研磨皿直径偏大。,、,LAP,皿正皿边缘太强。,克 服 方 法,、修整或轻轻研刮研磨皿边缘，,继续研磨，让镜片和皿要有良好的接触。,、修一下研磨皿，继续研磨，镜,片面与皿要有良好的接触，且松紧一致。,、控制砂挂的面形，砂挂出现亚,斯要立即修正不可流至研磨。,、砂挂光圈不可做得比研磨粗，,要低略,1,2,本可。,、更换研磨皿，选择合适的曲率,半径。,、根据镜片直径和曲率半径考虑,研磨皿直径的大小。,、修均匀,LAP,皿。,亚斯（勾边）,产 生 原 因,、研磨皿（深度）直径太小。,、研磨皿表面太光滑。,、研磨液太淡，研磨时发热太大。,、摆幅大小不合适。,克 服 方 法,、调整（更换）研磨皿，选择合适的直径。,、用,LAP,皿重新修整一下表面。,、调整研磨液浓度，研磨皿面上多开几条槽。,、适当加大摆幅。,椭圆（分散）,产 生 原 因,、研磨皿表面不规则，研磨时忽松忽紧，而使镜片转动不均匀。,、串棒太偏，摆动幅度相对于主轴转动中心不对称。,、主轴转速与摆幅速度的偶合，使镜片（研磨皿）运动轨迹经常重合，而使镜片表面的磨削出现一定的方向性。,、研磨皿与镜片配合太紧。,、镜片与治具配合太紧，转动不灵活。,、治具垫纸叠在一起不均匀。,、砂挂,NR,椭未能磨过来。,克 服 方 法,、用,LAP,皿修整研磨皿表面，研磨皿面形规则后再加工镜片。,、调整摆幅，使镜片与转动中心对称摆动。,、调整主轴转速或摆动速度，使原运动轨迹发生变化。,、修整研磨皿面形，使研磨皿与镜片有良好的配合。,、重配套环。,、更换垫纸。,、退砂挂返修。,变形,产 生 原 因,、研磨皿面形严重不规则。,、砂挂完品面形精度严重超出。,、研磨皿破处较多。,、上治具转动不灵活,克 服 方 法,、将研磨皿表修整均匀。,、确保砂挂品面精度。,、更换新的研磨皿。,、更换研磨皿或上治具、确保上治具转动灵活。,谢谢,大家！,