CN1020077C - 超薄、微型玻璃放大镜加工方法 - Google Patents
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Abstract
超薄微型玻璃放大镜的加工方法,其改变常规工艺的先加工平面,后加工球面的工艺顺序,而是先球面后平面,将工件毛坯先成形球面,后刷棱、钝边处理,再精磨抛光,将已加工好球面的工件在工件盘上以悬浮球面弹性定位,研磨平面抛光,最后超声波下盘,清洗工件。采用所述方法加工超薄微型玻璃透镜,可显著降低加工中镜片崩边现象,加工边厚0.15mm的透镜仍可获得满意的收得率,适于工业化批量生产。
Description
本发明涉及玻璃光学镜片的加工方法,特别是大曲率、小半径的超薄微型放大镜的加工方法。
《光学零件制造工艺学》机械工业出版社1987年版,给出的球面透镜加工路线,其顺序是先加工平面,后加工球面。
对于大曲率、小半径的微型球面透镜,采用上述工艺加工路线,球面成形困难。在球面成形工序中,只能用手指或辅助杆将工件压在旋转的研磨模中,利用散粒研磨成形,工作条件差。压紧力很难控制,压力大,工件极易崩边;压力小,工件易飞出模外,废品率高。工件球面中心厚度的尺寸精度亦难控制,同一批产品的尺寸不统一。球面精磨与抛光时磨料易接触到已加工好的平面上,该平面极难保护。对于要求边很薄的透镜,即透镜的侧壁柱面高度小于0.4mm,加工时崩口现象几乎难以避免,致使收得率甚低,无法批量生产超薄微型放大镜。
本发明的任务是提出一种大曲率、小半径的超薄微型玻璃放大镜的加工方法,以克服崩口,实现超薄,提高工效和产品收得率,使其适应大批量工业生产。
本发明的加工方法是先加工球面,后加工平面,其步骤如下:
(1)用铣磨机加工周边尺寸合格的工件毛坯,粗磨使球面成形。
(2)使用宝石刷子抛光机,将已球面成型的工件做刷棱、钝边处理,实现预消崩口和倒棱。
(3)在高速透镜抛光机对球面精磨和抛光。
(4)以球面定位,弹性上盘,即悬浮球面弹性定位。
(5)将工件胶盘装在平磨机上,研磨平面,留抛光余量。
(6)在平磨机上,抛光至所需的光洁度。
(7)将工件胶盘放入超声波清洗机中下盘。
(8)清洗工件。
图1,悬浮球面弹性定位示意图。
以下结合实施例对本发明进一步详述。
加工步骤:
(1)将周边尺寸合格的工件毛坯夹持在铣磨机夹具上,采用固着磨料的筒形金刚石磨轮-树脂基、320号钻粉,进行铣磨,使球面成形,并留精磨和抛光余量。
(2)将已球面成形的多个工件,用由30%虫胶、70%松香制成的粘接胶,以平面刚性定位,粘在圆形玻璃板上,利用Q0806宝石刷子抛光机做球面棱边的刷棱、钝边处理。钝边R为0.05~0.10mm,实现预消崩口。
(3)将已刷棱的工件在圆形玻璃板上热脱,清洗后用火漆团上盘,采用JP12.5高速透镜抛光机进行球面精磨和球面抛光。
(4)球面定位,弹性上盘,即悬浮球面弹性定位,参看图1,
a,在一平板玻璃8上均匀涂抹机油膜7,将多个已加工好球面的工件5平面向下排列在涂油的玻璃板上,即以其未经研磨的平面作初定位,各工件间隔距离约0.5mm,排列好的工件群周边放置比工件中心厚度略高的玻璃挡条3,平板玻璃8边缘套上挡框2。
b,按火漆90%,虫胶10%重量比配粘结剂,加热熔化后倒入挡框2中,以覆盖挡条3和工件5为适量,制成粘结胶层4,在胶层4未
冷凝前,另取一块与玻璃板8尺寸相等的玻璃板6,其一面除油处理,预热至60℃,除油面向下,压在胶层4之上,挡框2中。
c,待胶层初凝,即不流动,去除挡框2,将整个工件盘置于小型手动旋压机中施以压力,利用压力机的压头与工作平台的平行度,使工件盘的两块玻璃板6、8平行。
d,卸压,并去除用于工件5初定位的平板玻璃8,形成工件胶盘,待胶层4完全凝固后,在工件5暴露面涂擦丙酮,除去油质及溶解工件5之间的部分粘结胶4,使胶层4低于工件约0.15mm,实现悬浮球面弹性定位。
(5)将工件装在平磨机的磨盘上,采用宝石轴承平磨加工工艺完成粗磨、精磨,达到尺寸要求,实现工件超薄边。
(6)在平磨机的磨盘上粘结聚胺酯抛光皮,在其与工件盘之间喷氧化铈溶液,进行平面抛光,至所需的光洁度要求。
(7)将已加工好平面的工件盘,放入超声波清洗机中进行超声波清洗下盘。
(8)清洗工件。
采用所述的方法,加工超薄微型放大镜有如下优点:
1,因球面已先成形,研磨平面时对磨削量的控制,即控制了放大镜的中心厚度,批量生产时,中心厚度易控制,可以实现统一。
2,因进行球棱刷钝处理,可避免球棱边崩口,提高外观质量,提高产品收得率,单工序崩口出现率减少到0.5-1%,达到预消崩口和降低崩边机遇的目的,为下道工序创造了有利条件。
3,由于采用悬浮球面弹性定位,在研磨过程中,可缓冲避震,且粘结胶略低于工件的被研磨面,工件底棱亦会产生微少的倒角,可大大减少崩口现象,工件的侧面柱面高度薄至0.15mm时,仍可获得较高的收得率。
4,加工平面时,工件的球面完全封入胶层内,避免了已加工好的球面与磨料及杂物的接触,使球面得以保护。
5,手表日历放大镜对外观质量要求甚高,即要薄,又不允许有目视崩口,常规加工方法收得率甚低,所以一般手表日历放大镜均为塑胶挤压成形,仅有少数高档手表,采用所谓永不磨损型表壳,才用玻璃日历放大镜,应用所述的方法,使得对外观质量要求甚高的超薄微型放大镜,大批量工业生产成为可能。
6,所述的方法不仅可以加工放大镜-凸镜,也适用加工凹镜,其加工步骤的第一工序将凸球面成形改为凹球面成形,其它工序相同。
Claims (1)
- (4)卸压,并去除用于工件初定位的涂油玻璃板8,待粘接胶4完全凝固后,在工件平面部,涂擦丙酮,以除去油脂及溶解工件间的部分粘接胶,使胶层4低于工件约0.15mm。
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