第五篇铣磨加工工艺

第五章铣磨加工工艺

一、球面铣磨原理

球面铣磨加工原理如下图所示，金刚石磨轮刃口通过工件顶点，磨轮轴线和工件轴线相交于O点，并且两轴夹轴夹角为α，磨具绕自身轴高度旋转，工件绕自身轴低速转动，这种运动轨迹的包络面就形成球面。

图：球面铣磨原理

α：磨轮轴线倾角

Dm：磨轮中径

R：被加工工件的曲率半径

r：磨轮端部刃口圆弧半径

o：磨轮轴与工件轴的交点

磨轮中径的选择：

铣磨加工的磨轮中径一般为透镜直径的3/4，约为透镜直径的70%。当透镜表面特别陡峭时，例如在加工超半球的工件时，对磨轮的要求也很严格；而曲率半径较大或加工平面零件时，对磨轮中径要求相对来说就不那么严格，只要超过透镜直径的一半就可以了。

夹角的选择：

球面半径的大小与两轴的夹角α有关，当磨轮选定后，中径Dm

和端面圆弧半径r为定值，调节不同的α角，即可加工不同曲率半径R的球面。其R与α的关系式如下：

Sinα=DM/2(R±r) 或：α=αrc sinDM/2(R±r)

式中凸面取“十”号，凹面取“—”

二、试磨：

1．在机床主轴上装夹好零件，开动机床试磨。试磨后零件的曲率半径与要求的不一致时，则再次调整a角(a角减小零件曲率半径增大，a角增大半径减小)，再行试磨，直至零件的曲率半径达到要求为止。在试磨中往往会出现内外凸包现象。如图所示。其原因是由于磨轮刃口的中心没有与零件表面的旋转中心调至重合。

为消除此种疵病，在进行角度调整的同时，就要注意使两者中心重合。试磨零件(尽可能缩短铣磨时间)按较清晰的螺纹状砂纹决定调整方向，其调整数量为凸包的直径一半。以后再重复调整，每调一次进刀量约0.3～O.4毫米。几次调整后凸包越来越小，则磨削时间越应缩短，最后至凸包基本消失为止。

产生凸包示意图（a）外凸包（b）内凸包

2．在调整好a角和两者中心以后，如铣出的表面不规则，则要调整磨轮轴线的高低．这可通过磨轮轴上的偏心轴套调节，直至机床主轴与磨轮轴线在一水平面上为止。

3．最后再调整零件的磨削量(磨削量是指在一个加工周期的时间内磨削总量的大小，即从开始铣磨到最后光刀表面的距离)。以保证零件加工后的中心厚度及精度要求(一般为±0.01毫米)。

以上各种调整工作往往需要反复进行多次才能达到加工要求。三、加工设备介绍：

根据零件形状、技术要求结合，铣磨工序设备加工特点合理选择加工设备，有利于确保零件加工质量和加工效率，我司铣磨组现有加工设备特点如下：

四、标准书认知：

见我司《铣磨作业标准书》

①毛坯图铣磨未加工之前的镜片，具有以下特点：

a．外径比磨边后的大1mm，公差一般为0.2mm。

b．中心厚度较铣磨完成品厚1mm，且公差较大，有0.6mm。

c．凸面R值较完品R大，凹面较完品R小。

②铣磨半成品图：

已经加工了第一个面的镜片，R值已经接近△H归“0”件，中心厚度比铣磨完成品高0.5mm。

③铣磨完成品图：

第二个面已经加工完成，中心厚度达到标准要求，△H在范围内，表面粗糙度也在范围内。

④加工条件：

a.磨轮：∮11*7，∮11为磨轮外径，∮7为磨轮内径。

b.夹具：∮15，规格比镜片外径大2mm以上。

c.测量环：内∮6，凸面使用测量环内径，凹面使用外径。

d.磨轮越粗：金刚石颗粒直径，粒度号越小，则磨轮越粗，反之

则越细。

e.磨耗度：镜片本身的耐磨程度。

f.材质：镜片本身的名称。

g.切削液：水溶性，增加切削力，防止磨轮钝化。

h.水：起冷却、润滑磨轮，清洗玻璃粉。

④品质管理：

a.外观：利用灯光进行透射，观察镜片表面有无透光的亮点。

b.△H：用千分表配合则量环，利用归“0”件，调好后测量镜片，

设定已加工品与归“0”件之间，有一差值，加工到这一范围即可。

c.中心厚度：利用百分表，测量镜片中心的厚度。

d.倒角：在镜片的边上，用倒角磨边磨去一部份起保护作用。

e.有效径：凹面未加工到边上，利用卡尺测量。

f.偏弱：镜片边厚的差值，利用百分表测量。

五、铣磨加工使用的磨轮、夹具类别与性能介绍

1．磨轮

a. 磨轮结构如下图

b. 类别

按螺牙分：UTSⅢ与YG-367、CG-2.0G两面三刀灯。

按金刚石粒度分为：300# 250# 170#等

c. 主要供应商

I.常用的表面有氧化层的是云光生产的。

II.现在加工011-0018、019-0011这种种磨耗度较软的磨轮为日本的阿尔法公司生产的。

d. 性能

I. 规格：300#

Ф16以下的磨轮均为300#，加工出来的品质较好，效率稳定。

II. Ф20以下的有250#、300#、200#、170#、150#等，根据镜片材质与磨耗度来选择。

一般镜片外径越大，所需磨轮精度越粗；

镜片磨耗度越小的选择磨轮就越粗。

六、铣磨加工镜片材质与磨耗搭配以及修整方法

1. 镜片

一般来讲冕牌玻璃较硬、耐磨，火石玻璃较碎、易磨；

磨耗度值较低的表明镜片硬、耐磨；

磨耗度值大的表明镜片碎、易加工；

磨耗度在60～100之间的镜片比较难加工；

镜片外径越大越难磨；

磨耗度在110～160之间的,较易加工。

2. 磨轮

现在我们公司磨轮的主要供应商为云光辅料厂，其次有日本阿尔法。

云光厂生产的磨轮适应的镜片材质范围宽、切削能力强、耐用。

3. 搭配

根据镜片外径来选择

Ф20以下的镜片，一般选择300#磨轮。无论镜片的磨耗度是大还是小。

Ф20以上的镜片，应根据材质与磨耗度进行选择。

下表为各种磨耗度、各种直径镜片的磨轮选择表：