在光(guang)學(xue)鏡片制造(zao)領(ling)域,高(gao)精度(du)、高質量(liang)的鏡(jing)片是保(bao)障(zhang)成像(xiang)效果(guo)的(de)關鍵。數(shu)控球(qiu)面(mian)車(che)床憑(ping)借其精確(que)的(de)運(yun)動控制和穩定(ding)的加工性(xing)能,成為(wei)光(guang)學(xue)鏡片制造(zao)的(de)重要設(she)備。其在光(guang)學(xue)鏡片制造(zao)中(zhong)的應用(yong),需(xu)重點(dian)把(ba)握以下技(ji)術(shu)要點(dian)。
高(gao)精度機床(chuang)結(jie)構(gou)是基(ji)礎。光(guang)學(xue)鏡片制造(zao)對(dui)加工精度要求(qiu)很高,數(shu)控球(qiu)面(mian)車(che)床需(xu)具(ju)備(bei)高(gao)剛性(xing)和高精(jing)度(du)的(de)結構。采用(yong)高(gao)精(jing)度(du)直線導軌(gui)和滾珠絲(si)杠(gang),配(pei)合(he)全(quan)閉(bi)環控制系(xi)統,確(que)保(bao)機(ji)床運(yun)動的(de)直線度和定位(wei)精度(du)達(da)到微(wei)米級(ji)甚(shen)至亞(ya)微(wei)米級(ji)。例如(ru),通(tong)過(guo)光(guang)柵(zha)尺實時反饋機床(chuang)各(ge)軸位(wei)置(zhi),數(shu)控系(xi)統根(gen)據反饋信息(xi)進行誤差補償,有效消除(chu)傳(chuan)動(dong)鏈(lian)誤差,為(wei)鏡(jing)片的高精度加工提(ti)供(gong)穩定(ding)的物理平臺。同時,機床床(chuang)身(shen)采用(yong)熱(re)穩定(ding)性(xing)好(hao)的(de)材(cai)料,如(ru)花崗(gang)巖(yan)或(huo)經(jing)過(guo)時效處理的優質(zhi)鑄(zhu)鐵(tie),並(bing)配(pei)備(bei)完(wan)善的熱(re)管理系(xi)統,減少(shao)熱(re)變(bian)形(xing)對(dui)加工精度的(de)影(ying)響。
專(zhuan)用(yong)刀(dao)具(ju)與(yu)工藝是關鍵。光(guang)學(xue)鏡片材(cai)質多(duo)為(wei)玻(bo)璃(li)、光(guang)學(xue)塑料(liao)等(deng),硬度和脆(cui)性(xing)差異(yi)大(da),需(xu)選用(yong)適(shi)配(pei)的(de)刀(dao)具(ju)。金(jin)剛(gang)石(shi)刀(dao)具(ju)因(yin)硬度高、耐磨(mo)性(xing)好(hao)、刃(ren)口(kou)鋒(feng)利(li),成為(wei)光(guang)學(xue)鏡片加工的第(di)壹(yi)選擇,可實現(xian)極(ji)小的(de)切削深(shen)度,降低表面粗糙(cao)度。在刀(dao)具(ju)幾何(he)參數(shu)設計(ji)上(shang),前角(jiao)和後角(jiao)需(xu)精(jing)細優(you)化(hua),以減少(shao)切削力(li)和切削熱(re),避(bi)免(mian)鏡片產生崩邊、裂紋(wen)等(deng)缺(que)陷(xian)。加工工藝方(fang)面(mian),采用(yong)微(wei)量(liang)切削、多(duo)次(ci)走刀(dao)的(de)方(fang)式(shi),逐(zhu)步成型鏡片球(qiu)面(mian),同時合(he)理控制切削速(su)度(du)、進給(gei)量(liang)和切削深(shen)度,如在精加工階段,切削速(su)度(du)控制在較高(gao)水平以提(ti)高(gao)表面質(zhi)量(liang),進給(gei)量(liang)和切削深(shen)度則設定得較小(xiao),確(que)保(bao)鏡(jing)片形狀精度。
精(jing)準(zhun)編(bian)程與控制是核(he)心(xin)。數(shu)控球(qiu)面(mian)車(che)床加工光(guang)學(xue)鏡片,需(xu)根(gen)據鏡片的曲率(lv)半徑、厚(hou)度等(deng)參(can)數(shu)進行精確(que)編(bian)程。利用(yong) CAD/CAM 軟件(jian)進行三維(wei)建(jian)模(mo),生成刀(dao)具(ju)路(lu)徑,通(tong)過(guo) NURBS 插補等算(suan)法(fa),將復雜的球(qiu)面(mian)輪廓轉(zhuan)化為(wei)平滑連續(xu)的運(yun)動指(zhi)令(ling),減少(shao)輪(lun)廓誤差。在加工過程中,數(shu)控系(xi)統實時監測機(ji)床(chuang)的運(yun)行狀(zhuang)態和加工參數(shu),如切削力(li)、振(zhen)動等(deng)。當檢測到異(yi)常(chang)時,自動調整切削參(can)數(shu)或(huo)暫(zan)停加工,避(bi)免(mian)廢品產生。同時,結合(he)在線檢測技(ji)術(shu),在加工過程中對(dui)鏡(jing)片的曲率(lv)、表面粗糙(cao)度等(deng)關鍵參(can)數(shu)進行實時測量(liang),數(shu)控系(xi)統根(gen)據測量(liang)結果(guo)對(dui)刀(dao)具(ju)路(lu)徑進行補償修正,保(bao)證(zheng)鏡片最終符(fu)合(he)高精(jing)度(du)要求(qiu)。
數(shu)控球(qiu)面(mian)車(che)床在光(guang)學(xue)鏡片制造(zao)中(zhong)的應用(yong),通(tong)過(guo)高(gao)精度的(de)機(ji)床結(jie)構(gou)、適(shi)配(pei)的(de)刀(dao)具(ju)工(gong)藝和精準(zhun)的(de)編程控制等技(ji)術(shu)要點(dian)的(de)協同作(zuo)用(yong),實現(xian)了(le)光(guang)學(xue)鏡片的高精度、高(gao)質(zhi)量(liang)加工,推(tui)動了(le)光(guang)學(xue)鏡片制造(zao)技(ji)術的(de)發展(zhan)。