第六篇磨边加工工艺

第八章磨边加工工艺

一、磨边原理

（一）、中心误差的含义

透镜在铣磨、精磨、抛光过程中，由于定位误差，加工误差等因素的影响，使得透镜的光轴与其基准轴不重合，产生中心误差。透镜中心误差定义为：光学表面定心顶点处的法线对基准轴的偏离量。用法线和基准轴的夹角即面倾角θ来度量，单位为分或秒。

定心顶点：光学表面与基准轴的交点。

基准轴：用来标注、检验和校正中心误差的，根据透镜安装表面形状和装夹条件而选定的能体现系统光轴的一条直线。

表征透镜中心误差除了面倾角外，还有其他表征的参量：

1．中心偏或偏心差c（单位mm）

透镜几何轴与光轴在透镜中心处的偏离量。

2．球心偏a（单位mm）

透镜光学表面的曲率中心对基准轴的偏离量。

3．边厚差Δt（单位mm）

透镜边缘厚度的差值

（二）、磨边原理

在生产过程中，为了校正透镜中心误差，一般情况下，透镜需进行定心磨边，分两步进行：

1．通过一定的方法寻找并确定透镜光轴与基准轴重合的位置，即使透镜光学表面定心顶点处的法线与基准轴重合的位置。

称为定心。在定心磨边机上定心的透镜，其基准轴是机床的

回转轴，此轴在磨边以后转化为透镜的几何轴。

2．相对于确定了的透镜光轴，磨削透镜的外圆，以获得光轴与基准轴重合的外圆直径，达到要求数值的透镜，称为磨边。（三）、定芯方法：

最基本的是光学定芯法和机械定芯法，此外还有光电定芯法和激光定芯法等。

1.光学定芯法：利用光学成像原理对透镜进行定芯的一种方法。我司现未采用光学定芯法，在此不作详细介绍。

2.机械定芯法：

将被定心透镜放在一对同轴精度高、端面精确垂直于轴线的夹头之间，利用弹簧压力来实现定心的。如图

1、3 定心夹头

2、定心透镜4、弹簧

当透镜刚夹上去时还不对称于夹头的轴线，即透镜光轴与夹头轴线还不重合，则夹头端面与透镜只有一个点接触。若不考虑镜片重量的影响，夹头在接触点上产生的力P可分解为垂直于端面的力F1和垂直于轴线的力F2(见图)。力F1与另一个夹头的反作用力相平衡，而力

F2就使透镜沿垂直于轴线的方向移动，直至透镜完全不动，这时透镜表面同夹头端面接触点轨迹是一个圆。受力处于平衡状态，两面的曲率中心都处于夹头轴线上，也就实现了透镜的定心。

透镜曲率半径与夹头直径的关系用透镜的定心角（夹紧角）表示，定心角是指夹头轴线平面内，透镜与夹头接触点的切线间夹角α。一般来讲α≥17°30´，定心容易实现；8°≤α≤17°30´定心较困难；

α≤8°定心较难实现。夹紧角与Z系数的关系如下：

α=2arcsinZ 即：

夹紧角 Z系数

17°30´ 0.15

8° 0.07

Z系数与夹头直径、镜片曲率半径的关系为：

Z= |（D1/R1±D2/R2）/4|

D1、D2：夹具的直径； R1、R2：镜片两面的曲率半径

若双凸、双凹透镜，上式取“+”号；一凸一凹取“-”号；若有一面为平面，则其中一项为0。

所以根据镜片曲率半径以及根据镜片直径所选择的夹头直径，可以很容易计算出镜片的Z系数，当：

Z≥0.15 镜片较易定心

0.15>Z>0.07 镜片定心困难

Z<0.07 镜片定心较难实现

（四）、倒角分为：

1.结构性倒角：防止透镜在装入镜框时破损和限制透镜的有效孔径。

2.工艺性倒角：在加工过程中保护工件。

二、磨边机台操作

（一）、镜片面别的区分：

A. 镜片的类型：

1、正型：双凸、凸凹、平凸。特点：中心厚边缘薄，属聚光镜

2、负型：双凹、凹凸、平凹。特点：中心薄边缘厚，属散光镜

B. 镜片分面：

1、用手指触摸镜片两个面，比较区分。

注意：²触摸镜片表面前，手指及镜片两面均须充分润油。

²此分面方法只适用于两镜面曲率相差较大的镜片，分面

经验须在实际操作中逐步积累。

2、千分表分面：（针对两面曲率半径较接近或差异不大的镜片）

①、准备千分表及测量头、相适配的量圈，组合成分面表

②、右手拿镜片外圆，左手握千分表颈头

③将镜片的一个面对着千分表中间部份轻轻靠上去

④观看千分表表针是否转动，以此来区分面别：

a、判定方法：双凹镜片动的为B面

双凸镜片动的为A面

b、为确保准确性，测定时最好两面都测一下。

c、如测定时两面都不动或都动，则表明分面表调节不当或固定锁口松动，应重新调节。

(二)、机台操作

【作业前准备】

1、打开电源开关，打开砥石、油泵开关至ON位置。

2、确认砥石运转，机台加注润滑油（拉油三下∕次∕台），待插已芯镜

片清洗篮放置是否平稳、妥当。

3、确认标准书，待加工镜片所对应机种名称是否与标准书一致，同时确

认标准规定面别放置朝向。

【作业开始】

1、左手拿取|镜片边缘约占镜片周围1/2处，依标准书之规定调整面别朝向。

²a、保持镜片纵向面与拇指，食指形成面平行或合致。

²b、标准书规定分面别之机种，必须使用分面表进行分面。

²c、镜片一月面必须保持充分润油，以减少与夹具间的磨擦

2、同时右手握住右夹具轴手柄，将右夹具轴向右拉开。

²a、应保持左右两夹具间距离至少不小于加工镜片厚度+2～2.5cm.

3、左手执镜片从夹具前上方将镜片小心从两夹具间放入，然后轻轻先靠在左夹具上并对正。

² a、注意手指不可接触到砥石，以防止磨伤事故。

²b、防止镜片表面与夹具碰撞、摩擦，以免造成外观不良。

4、右手握手柄将右夹具向左移动，至轻轻夹住镜片。

²a、用力不可过大，以免损伤镜片表面及导致夹具损坏。

5、左手将镜片轻轻转动导心，再将手柄向左稍用力靠近，夹紧镜片，手柄向前卡紧止动。

²a、如能滑动，尽可能让其自动导芯。

²b、对不能自动导芯镜镜片可在夹具中轻轻转动，寻找中心位置。

²c、对外观较严，材质较软或镀膜后一般不可转动的镜片，可采用在夹具轻轻夹持时，上下前后晃动寻芯、定芯。

6、右手压下起动开关，左手关上挡油板，机台自动加工，加工完毕后会自动停止。

²a、加工时切削油必须对准镜片外缘，并确认油量，保证镜片良好充分的冷却效果。

²b、机台停止时砥石位置距离镜片最远。

²c、紧急情况下可按下红色“非常停止”开关。（注：韩国cm2.0机台无“非常停止”按钮。）

7、左手拉开挡油板，拇指与食指平持镜片，右手握手柄将右夹具向右拉开。