光学零件加工技术
邬建生
二00四年元月(整理)
目录
一、统研磨抛光与高速研磨抛光特点
二、准球心法和传统法比较
三、切削工序的要求
四、粗磨工序的要求
五、如何保持粗磨皿表曲率半径的精度
六、修磨皿的技巧
七、影响抛光的因素
八、抛光剂（研磨粉）的影响
九、研磨皮及选择
十、传统加工要求
十一、计算公式
十二、光圈识别与修整措施
十三、机床的选择
十四、机床的调整
十五、超声清洗原理
十六、品质异常分析步骤
十七、工艺规程的设计
序言
光学零件的加工，分为热加工、冷加工和特种加工，热加工目前多采用于光学零件的坯料备制；
冷加工是以散粒磨料或固着磨料进行锯切、粗磨、精磨、抛光和定心磨边。
特种加工仅改变抛光表面的性能，而不改变光学零件的形状和尺寸，它包括镀膜、刻度、照相和胶合等。冷加工各工序的主要任务是：
粗磨（切削）工序：是使零件具有基本准确的几何形状和尺寸。
精磨（粗磨）工序：是使零件加工到规定的尺寸和要求，作好抛光准备。
抛光（精磨）工序：是使零件表面光亮并达到要求的光学精度。
定心工序：是相对于光轴加工透镜的外圆。
胶合工序：是将不同的光学零件胶合在一起，使其达到光轴重合或按一定方向转折。
球面光学零件现行加工技术三大基本工序为：
1、范成法原理的铣磨（切削）
2、压力转移原理的高速粗磨
3、压力转移原理的高速抛光。
范成法原理的铣磨（切削），虽然加工效率较高，但其影响误差的因素较多，达到较高精度和较粗糙度较困难。压力转移原理的准球心高速粗磨和高速抛光，零件受力较均匀，加工效率也较高，但必须预先准确修整磨（模）具的面形，才能保证零件的面形精度。准确修整面形精度需要操作者的经验和技巧，而且需反复修整。
一、传统研磨与高速研磨特点
1.传统研磨
传统研磨也叫古典研磨，它是一种历史悠久的加工方法
其主要特点是：
（1）采用普通研磨机床或手工操作；
（2）要求人员技术水平较高；
（3）研磨材料多采用散砂（研磨砂）抛光沥青
（4）抛光剂是用氧化铈或氧化铁；
（5）压力用加荷重方法实现虽然这种方法效率低, 但加工精度较高所以，目前仍被采用。
2.高速研磨抛光
一般是指准球心法（或称弧线摆动法）。
其主要特点是：
（1）采用高速、高压和更有效的利用抛光模，大大提高了抛光效率
（2）压力头围绕球心做弧线摆动，工作压力始终指向球心，也是靠球模成型的。
3.范成法
准球心法对机床的精度要求较低,加工方法和传统法相近，易于实现，用的较广；范成法对机床精度及调整要求较高，目前很少采用。
二、准球心法和传统法较
1.准球心法
抛光模（或镜盘）绕镜盘（或抛光模）的曲率中心作弧线摆动，而压力方向始终对准球心，因此镜盘所承受的是恒压，给均匀抛光创造了条件。
2.传统法
是平面摆动，重压块垂直加压，其压力随摆角而变化，因而容易造成不均匀抛光。加压采用弹簧或气压方式，力比较恒定.平稳。而传统研磨抛光法用重压块加压，体积大，振动大。
三、球面研磨对镜盘的考虑
1.镜盘张角不宜过大，以便于光圈稳定，在多行的镜盘中，张角不宜大于140°；对于三块镜片一盘，若超过140°影响也不大。
2.弹性上盘能承受高速研磨中的高速高压，但镜盘必须装得正。
刚性上盘
1.胶球模轴向定位基准要符合，切削、粗磨厚度控制的基准面以及高速研磨中准球心所需要的基准面（假如镜盘装在主轴上）
2.承座（定位孔）轴线与球面法线重合、深度一致；
3.曲率半径与被粘结面曲率半径要合理
4.承座（定位孔）与胶球模轴向基准面间的相对尺寸一致，并有消气孔。
5.粘结胶程度足够；粘结面积足够；粘结温度合适。
三、对切削工序的要求
一是切削出的球面面形要规则，曲率半径要达到工艺规定的公差范围；
二是表面粗糙度要符合粗磨的要求；
三是要去除一定的余量，保证将毛坯杂质层去除干净。
如果镜片抛光后合格率降低，检查切削面的面形精度也许会找出问题的症结。
1.切削设备精度
工件轴全跳动： 3um
磨轮轴全跳动： 3um
工件轴母线精度: 1um
工件轴移动精度: 3um
工件、磨轮轴面等轴度：1um
对球面来讲，既不产生非球面度，同表面又不会产生超菊花纹和过深碎裂层。
四、粗磨工序的要求
获得合理的粗磨表面结构对精磨过是极其重要的,它直接影响着精磨效率及其加工质量。粗磨表面的性质可由宏观的和微观的表面不规则性来表示。
宏观不规则性是由磨削过程中磨具的偏差引起的,在精磨中通过选择合适的抛光模材料能大大减少这种宏观不规则性。
微观不规则性是由玻璃磨削的本质决定的。
1.表面结构对精磨过程的影响
玻璃磨削后留下凹凸层和裂纹层，抛光工序的效率就取决于这两层的性质。一般的错误概念是认为抛光时粗磨表面的凹凸层越小越好，这是忽略了粗磨表面的微观结构对抛光过程的作用。抛光模，特别是热固性塑料模，在抛光过程中易于钝化而失去抛光能力。而凹凸层有利于减少或消除这种钝化现象。
抛光过程基本上可分成两个阶段，第一阶段去除凹凸层，第二阶段去除裂纹层。
第一阶段开始时，抛光模和玻璃的凹凸层顶峰接触，压强很大，而凹谷为抛光液进入整个表面又提供了良好的条件，因此抛光十分迅速。随着抛光过程的继续，接触面积增大，压强减小，抛光液的附着能力降低，使抛光过程减慢。
当抛光面达到裂纹层时，玻璃表面同抛光模表面全部接触，抛光过程趋于稳定缓慢，而抛光模开始钝化，抛光继续，钝化加剧，抛光效率进一步下降。钝化程度随过程的持续时间而定，而持续时间直接决定于裂纹层的深度。
这个凹凸层厚度的最佳值主要由抛光模材料的性质，以及与这个材料配合使用的抛光剂而定，其他因素还有主轴转速、压力和抛光液的进入能力等。
采用不同的粗磨方法，或者在同一方法中随磨具的钝化程度、冷却的润滑状态不同，所得的裂纹层也不同。实践证明，用钝化了的金刚石磨具加工的工件，虽然凹凸层较小，但裂纹层却很深。
因此，不光要考虑凹凸层对抛光的影响，同时也要把裂纹层的深度作为粗磨工序的重要指标来考虑。
五、如何保持粗磨皿表面曲率半径的精
度？
粗磨是用磨皿与镜片面接触的方式进行。虽然，磨皿表面的曲率半径在开始使用时是修改得很好的，但是随着镜片的磨削，磨皿也在不断磨损，逐渐地就不一定能保证镜片的加工精度。
保持粗磨皿曲率半径不变或少变，就应采取：
1.合理选择工治具
凡是位于上面的治具总要比下面治具的尺寸小，这是因为上面治具要摆动的关系。
假如上面治具尺寸与下面治具的尺寸相同，上面治具的边缘磨削机会太少，上面治具有翘边的趋势。
假如上面治具尺寸比下面治具的尺寸小得太多，超过了规定的数据，上面治具在摆动过程中，其边缘不露出来，上面治具的边缘会磨损过甚，上面治具有塌边的趋势。
假如上面治具尺寸比下面治具的尺寸大，则在摆动时，下面治具的边缘露出的机会又会太少，下面治具的边缘磨损过甚，下面治具有塌边的趋势。
六、修磨皿的技巧
在修凹的磨皿时，镜片光圈细（偏负），则应多磨削凹磨皿的中心部分。若凸凹对修，应将凸在下，凹在上，摆幅要大，约为凹磨的1/2。镜片光圈粗（偏正），则应多磨削凹的磨皿边缘部分。
若凸凹对修，应将凹在下，凸在上，摆幅要大，约为凸磨的1/3。
在修凸的磨皿时，镜片光圈细（偏负），则应多磨削凹的磨皿边缘部分。若凸凹对修，应将凸在下，凹在上，摆幅要大，约为凹磨的1/2。
镜片光圈粗（偏正），则应多磨削凸磨皿的中心部分。若凸凹对修，应将凹在下，凸在上，摆幅要大，约为凸磨的1/3。10°,右摆40°。
七、影响抛光的因素
抛光的结果好坏受许多因素影响：
工件的粗糙度
空气的温度及相对湿度
空气含尘量
玻璃种类
零件大小
1.零件与治具大小比列
2.抛光剂的性质
3.工作轴转速
4.摆动的频率、摆幅及摆幅中心位置
5.抛光面的温度、压力
6.抛光剂的输入量及温度
八、抛光剂（研磨粉）的影响
研磨粉对不同类型的光学材料,或光学材料相同但表面质量要求不同的光学零件有着不同的影响。
研磨粉的不同制法和不同的工艺处理，以及它的物理性能，对研磨效率有很大的影响，不同制法的氧化铁其结晶结构不同，其研磨能力不同；不同制法的氧化铈，其研磨效率不同, 相同制法而得的研磨粉，经过烧制工艺处理后,其研磨能力比未经过烧制工艺处理的高。
研磨粉颗粒的硬度应与玻璃的硬度、研磨皮的硬度、研磨压力等相适应。硬度太大会在玻璃表面产生擦痕，硬度太低会将低研磨效率。
（1）研磨液的浓度
对于氧化铁（红粉）研磨液，采用氧化铁与水的重量之比为1：3 ~ 1：4。
对于氧化铈（黄粉、白粉）研磨液，
采用氧化铈与水的重量之比为1：5或稍稀。
研磨液的浓度与理想值不符，将导致研磨效率的降低。
当浓度过高时，研磨效率反而降低，因为水量不足，导致热量难以散发。
过多的研磨粉堆积在玻璃表面上，研磨压力不能有效地挥作用。
当浓度过低时，则表面温度下降，同时减少微小切削作用。
（2）研磨液的供给量
在一定工艺条件下，使研磨效率最高所需的研磨液用量，为研磨液的适中量。研磨时保持适中的研磨液供给量。
抛光液参数
液温低易起划痕，过高易使抛光层变形，一般控制在30~38℃之间，流量为900~1000L/min ，PH值为3~9。
研磨液供给量太小，不利于机械磨削和散热；研磨液供给量过大时，则表面温度下降，不利与化学作用，同时使吻合度变差。
（3）研磨液的PH值
不同类型的光学玻璃对研磨液的PH值要求不同的。一般情况下氧化铁研磨液为中性（PH=7）；化铈研磨液略偏酸（PH=6~6.5）为好用。
光学研磨中，添加在研磨液中能够改变研磨工艺性能的物质，称为添加剂。使玻璃稳定，减少对腐蚀的敏感，从而进一步改善光学表面质量的，称为稳定剂。
添加剂
对氧化铁研磨液，能提高研磨效率和改善光学表面质量的添加剂：
硝酸锌[Zn(NO3)2]、硫酸锌[ZNSO4]、氯化镍[NICL3]、氯化铁[FECL3]等。
对于氧化铈研磨液，能提高研磨率和改善光学表面质量的添加剂：
硝酸铈铵[（NH4）2CE(NO3)6]、硫酸锌[ZNSO4]。
添加剂的加入量不是任意的，每一种添加剂对于不同品位的抛光粉，不同类型的光学玻璃都有其理想的加入量。
影响表面光洁度的因素
镜片边缘有砂眼一种是因为细磨后光圈高（正），当中间已抛亮时，边缘尚有砂眼，另外，当镜片发生“走动”时，也会引起边缘有砂眼。镜片中间有砂眼另一种是因为细磨后光圈低得太多，边缘已抛亮中间尚未抛到，镜片“走动”也会有可能造成镜片中间有砂眼。镜片表面有粗砂眼则往往是细磨不充分所造成。
抛光过程中有时会在镜片表面产生油斑似的东西，这与玻璃的化学稳定性、抛光粉的性能、抛光模得到吻合情况有关，可以在抛光粉悬浮液中加少量硫酸锌加以消除（约每升6克）。
在用原器（样板）检验镜片表面光圈时，如果没有仔细地将原器（样板）和镜片表面擦干净，也容易使镜片表面受到损伤。
九、研磨皮及选择
抛光模：聚氨酯（聚氨基甲酸乙酯），按使用的原料不同，分为聚醚型和聚酯型。但当配料和制模工艺稍有偏差时，性能差异则很大。
研磨皮（抛光模）
由于不同的聚氨酯抛光材料吸水性不同，达到吸水平衡的时间差别很大，所以，在修模前应把抛光模放在抛光液中浸泡，达到吸水平衡后再修模否则，会引起抛光模的面形变化；使用后应浸泡在抛光液中，否则，由于水份蒸发，造成面形变化，再次使用时会降低抛光模镜片的吻合性。聚氨酯抛光模必须与光学玻璃的牌号、氧化铈磨粉的规格,相互匹配好。
抛光模的选择
1.太厚，则硬度太小，容易变形、加工的零件易塌边；
2.太薄，又使抛光模与镜片的吻合性不好，零件表面易产生划伤。
十、传统加工要求
抛光胶的选择抛光胶的硬度对抛光工作能否顺利进行是十分重要的，当单位面积的压力大及转速快、室温高时，抛光胶选用硬些；相反，则选用软些的。抛光直径大的镜盘所用抛光胶应选择软一些。抛光胶硬度是否合适，可根据抛光一段时间后，抛光模层表面情况确定。在掠射光下，当抛光模层表面有些微微的发亮，胶层颜色同抛光粉相近，则硬度较合适；当抛光模层
表面发毛时，则胶层太硬；当抛光模层表面发亮呈油光的沥青色时，则胶层太
软。另一种方式：用小刀在抛光模层表面划出浅槽后的变化情况，当抛光胶太
软时，浅槽很快被磨平。
十一、计算公式每圈张贴数计算：
an=A+（n-1）r
an：为第n次圈上的工件数
A：为最内第一圈的工件数，它一般是3件或4件、1件
R:为常数6，即每圈件数（6≈2π）
N:为第几圈
例：a9=3+(9-1)*6
=3+8*6
=3+48
=51
张贴9圈，在第9圈上可贴51个镜片
整体张贴数计算：
Sn=n1+r/2n(n-1)→Sn=3D2/4d2nd2àD?D:为治具的直径
d:为零件直径加2㎜Sn为各圈零件的总数
S9=9*3+6/2*9*(9-1) → 3*1442/4*(6+2)2 =27+27*8 =3*20736/4*64
=27+216 =62208/256
=243 pcs =243pcs
镜片直径为6㎜;治具直径为144㎜;张贴9圈合计243pcs
张贴量计算；
d>1·179R只能单件
1.035R≤d≤1·179R可三件
d＜1.035R可四件
D/R比越小越易用多件。
0.7＜d/R＜0.78六件，中一外五
0.66 ＜d/R＜0.7七件，中一外六
0.6＜d/R＜0.66十一件，内三外八
0.55＜d/R＜0.6十三件，内四外九
当用α。=arcSin（b/2R）表示时半张角都在 30°以上,
b表示零件口径的一半α。半张角R表示零件被加工面的曲率半径
此时根据经验进行凸、凹面的磨皿口径对比量、磨皿偏转角度、磨皿与零件的相对转速、磨削压力等参数进行设定。
深度
△H=R±√R2-（D/2）2（+凹 -凸）凹型参照值大于设计值△H取负相反取正凸型参照值大于设计值△H取正相反取负R为曲率半径、D 为直径、
计算开发新机种之曲率半径、边厚差等都可以参考
△H为球冠的高度或深度
△H=R±√R2-（D/2）2（+凹 -凸）双凸 TC-△H1-△H2
一凹一凸 TC+△H1-△H2 双凹 TC+△H1+△H2
（△H1为R1面深度）（△H2为R2面深度）（ TC为中心厚度）原器值（光圈条数）与图面设计值计算：
R△=N*0.00055*（2R/D）2 N ：光圈条数
R:标准设计值（曲率半径）
D:原器为有效口径（镜片为毛坯直径、定心为成品有效径）
R△：公差值
切削角度公式：
Sina=D/（2*(R±r) ）? D=2 Sina(R±r)
D:砥石的直径
R:零件的曲率半径
a:砥石的倾斜角
一般倾斜角可选取35°～43°之间
r：砥石的端面圆弧半径
平面磨皿口径（直径）与镜盘口径（直径）的关系（磨皿在下）为Dm=（1.1～1.3）Dj；
当Dm/ Dj的数值越大，单位时间内的磨削量越大，反之则小。
当Dm/ Dj和其他工艺因素恒定时，摆幅越大，单位时间内的磨削量越大。为保证均匀磨削，必须使Dm/ Dj与摆幅很好匹配，即Dm/ Dj大时，摆幅要大，反之相反。
粗磨皿覆盖比计算：
P=Z ×(? /2)2×π/(2πRH)?P=Z ?2/(8RH)?：钻石直径
H：球冠高度
R：钻石曲率半径
十二、光圈的识别光圈的形成：
抛光后工件的面形精度通常是用光学样板来检验，样板和工件接触时曲率半径大小的差异，反应为两接触面间空气隙的大小。
当两接触表面存在微小的空气隙时，光线通过该两表面进行反射或透射，两束反射光相干涉的结果形成干涉条纹，称之谓光圈。1.在抛光加工中,正确地判断光圈的粗细程度及局部误差的性质,对于修改工件面形误差是非常重要的。
2.粗光圈:样板与工件中心接触，条纹从中心向边缘扩散。
3.细光圈:样板与工件边缘接触，条纹从边缘向中间收缩。
光圈（失高）检查方法光圈的检查可以用：
千分表、贴皿、原器来检测，不管用哪一种方式，后道工序一定要与第一道工序一致。
原则是：前道要符合后道要求，应在0.03㎜以内。
用千分表
切削——粗磨——精磨（抛光）
-10～-6 -5～0
用贴皿
切削—水迹—粗磨———精磨（抛光）
-10～-6（2/3） -5～0
修整措施
使用聚氨酯抛光模面形常出现的问题
(1)光圈椭圆与局部不规
(2)光圈花，干涉条纹带锯齿状
(3)光圈中心高或低
光圈椭圆与局部不规在抛光模修得比较规则的前提下，主要是治具与非抛光面吻合性不好，或治具夹持零件过紧，或是零件不圆。在抛光过程中，研磨杆摆动到抛光模中间或边缘，治具旋转速度应相差不多，如果相差很多，甚至有停滞现象，光圈会出现椭圆。
光圈“花”，干涉条纹带锯齿状主要是抛光模面形不规
则，在修正时用力过重。在室温很冷的情况下，抛光需加温至30℃左右。光圈中心高或低研磨杆摆动偏中心，光圈中心会变高；研磨杆摆动偏
边缘，光圈中心会变低。零件光圈有很细的塌边（边缘R值）那是聚氨酯抛光模的弱点，聚氨酯抛光模有一定的弹性，零件受压后，压到的部分与压不到的部分聚氨酯抛光模的弹性不一样，压不到的部分聚氨酯抛光模高出压到的部分，促成零件塌边。
光圈修整措施在改光圈的过程中，最重要的是先要知道所用的抛光模的特征和造成光圈不好的原因及其变化规律。这样就可根据光圈的不同情况，进行修整抛光模和调整摆幅、位移、转速等。
例如：在抛光凸镜片时，若抛光皮弹性太强（软），就容易出现中间部分凹下去和边缘塌边。这是因为镜片和抛光模之间摩擦力的合力着力点和顶点着力点之间有一定距离，由于力矩作用，使抛光模发生径向流动。如果抛光模
在上方，流动方向是向心的，结果使中间部分凸起，在镜片中间磨成一个凹穴。
镜片边缘塌边，是当抛光时摆动到镜片边缘，抛光模表面与镜片边缘接触部分，因受压力产生较大变形，而镜片露出部分没有变形，并高于变形部分，因此，当再摆向中心时，镜片边缘碰到未变形的凸出部分而产生多磨，结果形成塌边。
修改的方法首先是更换合适的抛光皮，抛光模直径比镜片直径小一些（抛光模在上），同时在抛光摸中心开槽和边缘修刮，摆幅中等，摆速稍慢。
但有时相同的面形却有不一样得到情况。如同样是中间凹穴，边缘塌边的面形，有时可能由于改低得很多的光圈时，边缘磨削量太大即所谓改得“太急”了，结果形成边缘塌边和中间尚未“起来”。这时修改的方法可以将抛光模重新贴或少许刮一刮边缘，摆幅和位移不要太大（镜片在下）。
另一种镜面是中心和边缘凸起，“中腰”凹下去，形成所谓“山”字形。当中间凸起的抛光模在上，并对镜片有位移时，是造成“山”字形面形的原因之一。此时，修抛光模应该结合位移和摆幅大小一起考虑。当位移调整为零且摆幅不大时，可以适当地修抛光模中腰部分。
当镜片在下，抛光模在上时，中腰的凹陷有时还与抛光模直径太小有关。这时抛光模边缘速度较大部分经常与镜片中腰接触，造成中腰多磨损。修改光圈的办法是换一个相对尺寸合适的抛光模和将摆幅增大一些。从以上分析来看，同样的不规则情况而造成的原因可能不一样。因此，要区别不同情况，采取不同措施，特别是要根据光圈变化情况，判断出抛光模的面形，这样，改光圈就能取得主动权。
十
三、机床的选择传统研磨抛光机床种类很多，形式各
异。如S12、M8、UDA6、S6、S4及修皿机两台、（技研）脚踏修皿机。球心研磨机床，如LP330、SSP6、MF2、光进及仿光进机台。
传统研磨抛光机床，转速不高于1800转/分,一般转速为700~900转/分；球心研磨机床，转速为1800~3000转/分。
加工平面镜盘时的机床选择，一般机床的加工范围为主，较少的考虑到平面镜盘的大小。而加工球面镜盘时的机床选择，要考虑到机床的加工范围、球面镜盘的大小。
因大球面镜盘需有较慢的转速、摆速，较大的摆幅和较大的功率，而小镜盘则相反。故加工大小不同的球面镜盘就应选择相应的机床。十四、机床的调整对于镜片失高为0.85R时或半球，可取偏角15°,
摆幅40°～50°,即左摆5°～10°、右摆35°～40°比较合适。
准球心机床：
（1）根据工件球面半径，配上相应高度的接头（或治具），使球心与摆架的摆心重合。若不准球心摆动，会使压力不均匀，使光圈难以控制。一是摆架的偏角;
二是摆架的摆幅。
这两个因素的选择对光圈影响很大。（2）松开偏心盘（摆动部位）的螺帽，调节摆架的摆幅，合适后拧紧螺帽。（3）改变摆架的摆动位置时，松开摆架各辅助锁紧手柄（螺帽），调整摆架到需要的角度后，再紧固手柄（螺帽）。正确地调节摆幅
是控制光圈的重要因素之一。
对于半球或超半球的镜片，一般可取偏角15°,摆幅50°,即左摆10°,右摆40°比较合适。工艺过程1.检查弧线摆动时的准球心程度，抛光液在缸内不得少于缸体积的3/4；
2.调节好抛光液温，检查是否畅通无阻；
3.按开关，观察机床运行情况，调节抛光时间和抛光液的流量，开空车1分钟；
4.调节好主轴转速、摆臂摆幅、摆速，压力，在抛光过程中按质量情况可再进行修正。同时应按需要修、刮抛光模及视批量大小更换抛光液，以使抛光液保
持清洁。机床的调整（4）装上工件及模具，调节研磨杆的长度，使之达到需要的压力。
传统研磨抛光机床：
（1）以机床主轴为原点将研磨杆向主轴外侧（靠近操作者）和向内侧移动时，都可以达到加大其与主轴的距离。但向主轴外侧移动研磨杆，上架摆动的弧线距离加大，光圈变化速度比向内侧移动时快些。
（2）从法向分力的角度考虑，改变高光圈时宜轻，改变低光圈时宜重。
机床调整是否正确是影响光圈不稳定的主要因素。
机床调整包括：转速、压力、镜与工具的相对转速、相对位移等方面。摆幅的大小（针对上摆机床）摆幅越大，上面治具的中部与下面治具的边缘会磨损较多，所以，摆幅的大小应当合适。对于球模来说，上面治具摆动的角度约为下面治具张角的0.4～0.55范围内。
研磨杆的前后调整研磨杆的前后调整是指上面治具的中心偏离下面治具的中心，向着垂直于摆幅方向的位移，此位移量对于球面为0～0.4。主轴转速与上摆转速之比主轴转得越快，下面治具的边缘磨削较多，上摆转速越快，上面治具的中心与下面治具的中心部分磨削较多。对于球面为1~2.5倍。十五、超声清洗原理超声波清洗光学零件的原理主要是：
超声场的空化作用与清洗液的化学作用。光学零件的表面污染包括：
空气中集聚的灰尘，由于静电吸附而不易除去，更多的是固体粒子被油膜粘附在表面上，粒子与油膜可能为有机物质，也可能为无机物质；有时零件表面还出现由于局部发热而形成的炭化膜层；有时零件还出现氧化膜层。
将污染的光学零件放入超声波清洗液中，液体中的超声振动，交变的压强产生交变的压缩与疏松振动运动，即空化现象。
清洗效应有三种：
1.强超声波对污染表面的直接效应是通过将动量由运动液体直接转移给污垢介质粒子，使粒子产生振动，附着力不强的粒子脱离表面，这是超声波空化现象的清洗效应之一。
2.污染的微粒作为空化现象的核粒而促使空化中心的形成，压强迅速变化而产生充满气体或蒸汽的空穴，而这些空穴的
3.最终崩溃而产生了强烈的冲击波，其压强增大了几个数量级，能使污染表面上固体粒子破裂而分离，这是空化现象的清洗效应之二。
4.粘附于零件表面的油膜能在超声波空化现象的作用下微细地扩散于液体中，形成乳浊液，这是空化现象的清洗效应之三。
至于清洗液溶解污染介质的能力显然也起着重要的作用。在实际清洗过程中，几种清洗效应是同时发生、交错进行的。为了提高清洗质量，必须合理选择超
声波的功率和频率、清洗剂种类、液温及清洗机的工作过程。影响清洗的因素1.清洗工艺的技术关键：光学玻璃经过清洗后能否达到表面不留任何油污，污迹，表面光滑，水膜完好！
2.影响清洗后玻璃质量的因素及相应的解决方法
（1）玻璃本身的质量及被污染的情况，主要为：表面有霉点，气泡，划伤等，在机械处理中，如：研磨，擦试，测应力时，人为导致的污染情况不一；
（2）清洗剂的选择其能动及温度，水质；国际上应用最广的清洗剂为CFC-113，四氯化炭，1-1-1三氯乙烷（简称ODS）等，此类清洗剂对臭氧层有破坏，属于非环保性清洗剂；我们采用非ODS的水类碱性清洗剂，主要由水，碱，表面活性剂，防锈材料组成，化学式C3H8，具有侧链的环状烯烃，具有较强的溶油能力；特点：低毒，不燃，清洗成本低等特点；（3）溶液的浓度直接影响清洗度的大小；
通常清洗液的PH值一般在8.5-12之间，若PH值大于10，侧表面活性物质作用要削弱，当PH值大于12时，侧清洁度下降。在实际使用中发现当溶液浓度过大，超过15%，清洗效果不好，不易漂洗，而浓度约为4%-7%时，侧清洗效果较佳。（4）溶液温度及浸泡时间也同样影响去污效率；当温度上升，溶液的反应速度也上升，污染物的粘度下降，便于污染物脱离，但溶液的稳定度下降。实际发现溶液温度50度，浸泡30分钟后，清洗效果最好！
第一个可能是因为水质的原因，雾状如是水迹；脱水不完善，没洗干净或去离子水没达到要求所致；
第二个：那是因为超声调的太强，可以调小点或是夹具做的不合理造成；也有可能是因为频率太低所致，一般超声的频率在40KHz以上才行，特别是薄的玻璃片；如是纯化学清洗方面的时间，如果配合超声波清洗就会大大缩小清洗时间，一般现有超声清洗工艺过程也就是5-8分钟出一清洗篮（15--30件左右）；如果在这之使用（4）出进行预浸泡，清洗时间会更短。
（5）在清洗过程中，还应注意必须纯水或去离子水，若使用自来水等硬水侧使用很难除去玻璃上的油污，且水中所含的Ca,Na离子等杂质会在烘干后的玻璃表面形成一层白色雾状膜，污染玻璃；
（6）玻璃经清洗后需漂洗，漂洗后的清洁度，除与清洁剂的漂洗性和清洗液中的清洁剂浓度有关外，还与漂洗工序的多少，漂洗供水量的大小，温度及循环使用的纯水是否干净
（7）清洗环境的清洁程度
（8）清洗后的干燥工艺及温度：应尽量保证玻璃垂直，可在玻璃下垫陶瓷柱，避免烘干后玻璃下沿有水印；烘箱温度控制在70度左右，时间在20分钟左右。若温度过高，会在玻璃边角上产生花纹
十六、品质异常分析步骤1.切削外观是否粗糙、有花纹、刀痕
2.切削弧度是否在规格之内、是否有非球面
3.测定环直径（口径）是否一致是否在规格之内、是否磨损
4.粗磨第一道是否能与切削弧度配合、加工后弧度是否在规格内、所削厚度是否在要求之内
5.粗磨第二道是否与第一道配合（第三道是否与第二道配合）、加工后的表面是否能满足后道工序的要求（光圈是否在要求之内）
6.粗磨压力过大会怎样，外观会更好吗？
7.精磨压力过大对光圈、外观会更好掌控吗？
8.精磨摆动、压力是否均匀
9.研磨槽内是否干净,研磨液是否过浓或稀
10.三角架是否松动（跳动）
11.厚度计是否有差异、原器R值是否在规格之内
12.修皿弧度是否在规格之内、R值及其他尺寸是否在要求内或是否有磨损
13.镜片是否偏心
14.镜片是否及时收取、冲洗、擦拭干净、所用毛巾是否干净
15.高速线加热时间是否合理、剥离时是否用顶针或刀片，所用工具是否锋利或尖锐
16.洗净篮是否合理，会不会夹伤
17.判定标准是否改变
18.原料毛坯是否畸形、厚度是否偏薄、倒角是否过大十七、工艺规程的设计一、光学零件图、技术条件、生产设备性能等是设计工艺规程必须具备的原始资料。
二、加工若是小量生产，可选用块料毛坯，采用弹性加工法；若为成批生产，则选用压型毛坯，采用钢性加工法。
三、确定加工顺序必须遵循多、快、省、好的原则。根据毛坯类型、零件形状与技术要求、技术水平和生产类型拟出主要的顺序，一般为：球面零件，平面先于球面；凹面先于凸面；曲率半径大的先于曲率半径小的球面；切削是先加工曲率较小的面；先加工凹面；
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机械零件加工技术要求汇总 零件的轮廓处理： 1、未注形状公差应符合GB1184-80的要求。 2、未注长度尺寸允许偏差±0.5mm。 3、未注圆角半径R5。 4、未注倒角均为C2。 5、锐角倒钝。 6、锐边倒钝，去除毛刺飞边。 零件表面处理： 1、零件加工表面上，不应有划痕、擦伤等损伤零件表面的缺陷。 2、加工的螺纹表面不允许有黑皮、磕碰、乱扣和毛刺等缺陷。 所有需要进行涂装的钢铁制件表面在涂漆前，必须将铁锈、氧化皮、油脂、灰尘、泥土、盐和污物等除去。 3、除锈前，先用有机溶剂、碱液、乳化剂、蒸汽等除去钢铁制件表面的油脂、污垢。 4、经喷丸或手工除锈的待涂表面与涂底漆的时间间隔不得多于6h。 5、铆接件相互接触的表面，在连接前必须涂厚度为30～40μm防锈漆。搭接边缘应用油漆、腻子或粘接剂封闭。由于加工或焊接损坏的底漆，要重新涂装。 零件的热处理： 1、经调质处理，HRC50～55。 2、中碳钢：45 或40Cr 零件进行高频淬火，350～370℃回火，HRC40～45。 3、渗碳深度0.3mm。 4、进行高温时效处理。 精加工后技术要求 1、精加工后的零件摆放时不得直接放在地面上，应采取必要的支撑、保护措施。 2、加工面不允许有锈蛀和影响性能、寿命或外观的磕碰、划伤等缺陷。 3、滚压精加工的表面，滚压后不得有脱皮现象。 4、最终工序热处理后的零件，表面不应有氧化皮。经过精加工的配合面、齿面不应有退火 零件的密封处理： 1、各密封件装配前必须浸透油。 2、组装前严格检查并清除零件加工时残留的锐角、毛刺和异物。保证密封件装入时不被擦伤。 3、粘接后应清除流出的多余粘接剂。
光学零件加工技术 邬建生 二 00 四年元月（整理） 目录 一、统研磨抛光与高速研磨抛光特点 二、准球心法和传统法比较 三、切削工序的要求 四、粗磨工序的要求 五、如何保持粗磨皿表曲率半径的精度 六、修磨皿的技巧 七、影响抛光的因素 八、抛光剂（研磨粉）的影响 九、研磨皮及选择十、传统加工要求十一、计算公式十二、光圈识别与修整措施十三、机床的选择十四、机床的调整十五、超声清洗原理十六、品质异常分析步骤十七、工艺规程的设计 光学零件的加工，分为热加工、冷加工和特种加工，热加工目前多采用于光学零件的坯料备制； 冷加工是以散粒磨料或固着磨料进行锯切、粗磨、精磨、抛光和定心磨边。 特种加工仅改变抛光表面的性能，而不改变光学零件的形状和尺寸，它包括镀膜、刻度、照相和胶合等。冷加工各工序的主要任务是： 粗磨（切削）工序：是使零件具有基本准确的几何形状和尺寸。精磨（粗磨）工序：是使零件加工到规定的尺寸和要求，作好抛光准备。抛光（精磨）工序：是使零件表面光亮并达到要求的光学精度。定心工序：是相对于光轴加工透镜的外圆。 胶合工序：是将不同的光学零件胶合在一起，使其达到光轴重合或按一定方向转折。 球面光学零件现行加工技术三大基本工序为： 1、范成法原理的铣磨（切削）
2、压力转移原理的高速粗磨 3、压力转移原理的高速抛光。 范成法原理的铣磨（切削），虽然加工效率较高，但其影响误差的因素较多，达到较高精度和较粗糙度较困难。压力转移原理的准球心高速粗磨和高速抛光，零件受力较均匀，加工效率也较高，但必须预先准确修整磨（模）具的面形，才能保证零件的面形精度。准确修整面形精度需要操作者的经验和技巧，而且需反复修整。 一、传统研磨与高速研磨特点 1. 传统研磨 传统研磨也叫古典研磨，它是一种历史悠久的加工方法 其主要特点是： （1）采用普通研磨机床或手工操作； （2）要求人员技术水平较高； （3）研磨材料多采用散砂（研磨砂）抛光沥青 （4）抛光剂是用氧化铈或氧化铁； （5）压力用加荷重方法实现虽然这种方法效率低 , 但加工精度较高所以，目前仍被采用。 2. 高速研磨抛光一般是指准球心法（或称弧线摆动法）。其主要特点是： （1）采用高速、高压和更有效的利用抛光模，大大提高了抛光效率 （2 ）压力头围绕球心做弧线摆动，工作压力始终指向球心，也是靠球模成型的。 3. 范成法 准球心法对机床的精度要求较低 , 加工方法和传统法相近，易于实现，用的较广；范成法对机床精度及调整要求较高，目前很少采用。 二、准球心法和传统法较 1. 准球心法
毕业论文 （2013届） 题目：铣削零件数控加工工艺及程序设计 姓名： 学号： 系部： 班级： 指导教师： 2013年4月
铣削零件数控加工工艺及程序设计 摘要：数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装备。在数控编程中，工艺分析和工艺设计是至观重要的，在加工前都要对所加工零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择加工设备、刀具、夹具，确定切削用量，安排加工顺序，制定走刀路线等。在编程过程中，还要对一些工艺问题（如对刀点，换刀点，刀具补偿等）做相应处理。因此程序编制中的工艺分析和工艺设计是一项十分重要的工作。 本文根据铣削零件的图纸及技术要求，对该零件进行了详细的数控加工工艺分析，依据分析的结果，对该零件进行了数控加工工艺设计，并编制了工艺卡片、数控加工工序卡片和刀具卡片等。 关键词：数控编程刀具切削用量加工程序 一、绪论 随着数控技术的发展，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。 数字控制机床简称数控机床，这是一种将数字计算技术应用于机床的控制技术。它把机械加工过程中的各种控制信息用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。 1.数控机床的组成及工作原理 数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。
一、选择题 1．QK 是什么牌号的玻璃（） A ．重火石玻璃 B ．轻冕玻璃 C ．重冕玻璃 D ．轻火石玻璃 2．下列氧化物哪种是玻璃网络体氧化物（） A ．PbO B ．BaO C ．CaO D ．SiO2 3．石英玻璃的透过光谱范围是下列的哪一个（） A ．μm ～μm B ．μm ～μm C ．μm ～μm D ．μm ～μm 4.关于光学玻璃的光学均匀性定义，下列哪种说法正确（） A ．两块玻璃中折射率的差值 B ．两块玻璃中折射率的变化的不均匀程度 C ．同一块玻璃中各部分折射率变化的不均匀程度 D ．同一块玻璃中各部分应力的不均匀程度 5．晶体按用途分几类（） 类 B ．2类C ．3类种 D ．4类 6.指出最常用的一种热固型光学塑料（） A ．PMMA B ．P C C ．PS D ．CR-39 7．在光学零件图中，对零件要求一栏内的N 代表什么意义（） A ．零件数量 B ．光圈数量 C ．光学表面数 D ．局部光圈数 8.在光学零件图中，△R 代表什么意义（） A.曲率半径误差 B.光圈误差 C.样板精度等级 D.中心偏差 9.对望远物镜的中心偏差要求为（） A.0.01～0.02mm 0.03mm 0.04mm ～0.04mm 10.热压成型毛坯退火的目的（） A.消除内应力 B.消除光学常数的不均匀性 C.消除内应力和各部分光学不均匀性 D.消除应力双折射 11.球面金刚石精磨磨具理想磨耗规律的数学表式为（） A ．i h h tg θ?=?? B.sin i h h θ?=?? C. cos i h h θ?=?? D.i h h ctg θ?=?? 12.金刚石磨具不包括以下那部分（） A.金刚石层 B.过渡层 C.基体 D.冷却液 13.国内精磨片结合剂特性参数常采用（） A 青铜结合剂 B.树脂结合剂 C.钢结合剂 D.陶瓷结合剂 14．金刚石精磨片的浓度，在国内常选的范围为（） A ．20％～40％ B ．40％～60％ C ．30％～50％ ％～50％ 15．关于光学玻璃抛光机理有几种代表性学说（） A ．l 种 B ．2种 C ．3种 D ．4种 16.高速抛光液的PH 值最佳控制范围为（） 5.57.0PH PH ～. 7.08.0PH PH : C. 6.08.0PH PH : D. 3.0 5.0PH PH : 17．下列哪种氧化物可用作抛粉使用（） A.2Na O B.2CeO C.CaO D.BaO 18.从粗磨、精磨到抛光三道工序中，凹球面的曲率半径变化趋势是下列的哪一种（）
典型零件加工工艺 生产实际中，零件的结构千差万不，但其差不多几何构成不外是外圆、内孔、平面、螺纹、齿面、曲面等。专门少有零件是由单一典型表面所构成，往往是由一些典型表面复合而成，其加工方法较单一典型表面加工复杂，是典型表面加工方法的综合应用。下面介绍轴类零件、箱体类和齿轮零件的典型加工工艺。 第一节轴类零件的加工 一、轴类零件的分类、技术要求 轴是机械加工中常见的典型零件之一。它在机械中要紧用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴能够分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等如图6-1，其中阶梯传动轴应用较广，其加工工艺能较全面地反映轴类零件的加工规律和共性。 按照轴类零件的功用和工作条件，其技术要求要紧在以下方面： ⑴尺寸精度轴类零件的要紧表面常为两类：一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT 5~IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，常为IT6~IT9。 ⑵几何形状精度要紧指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。其误差一样应限制在尺寸公差范畴内，关于周密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。
⑶相互位置精度包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。 ⑷表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一样按照加工的可能性和经济性来确定。支承轴颈常为0.2~1.6μm，传动件配合轴颈为0.4~3. 2μm。 ⑸其他热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。 二、轴类零件的材料、毛坯及热处理 1．轴类零件的材料 ⑴轴类零件材料常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr 15、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMn Ti、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。 ⑵轴类毛坯常用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴采纳铸件。毛坯通过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面平均分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。 2．轴类零件的热处理 锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，排除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。 调质一样安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。 表面淬火一样安排在精加工之前，如此能够纠正因淬火引起的局部变形。 精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。 三、轴类零件的安装方式 轴类零件的安装方式要紧有以下三种。 1．采纳两中心孔定位装夹 一样以重要的外圆面作为粗基准定位，加工出中心孔，再以轴两端的中心孔为定位精基准；尽可能做到基准统一、基准重合、互为基准，并实现一次安装加工多个表面。中心孔是工件加工统一的定位基准和检验基准，它自身质量专门重要，其预备工作也相对复杂，常常以支承轴颈定位，车（钻）中心锥孔；再以中心孔定位，精车外圆；以外圆定位，粗磨锥孔；
典型轴类零件的数控加工工艺编制数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行操纵的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备。 本次设计确实是进行数控加工工艺设计典型轴类零件，要紧侧重于该零件的数控加工工艺和编程，包括完成该零件的工艺规程，要紧工序工装设计，并绘制零件图、夹具图等。 通过本次毕业设计，对典型轴类零件的设计又有了深的认识。从而达到了巩固、扩大、深化所学知识的目的，培养和提高了综合分析咨询题和解决咨询题的能力以及培养了科学的研究和创新能力。 关键词：数控技术典型轴类零件加工工艺毕业设计
摘要 (1) 目录 (2) 1.引言 (3) 1.引言 (3) 2.零件分析 (4) 2.1毛坯的选择 (4) 2.2 机床的选择 (4) 3.零件图加工艺分析 (7) 3.1零件的工艺分析 (7) 3.2 零件的加工工艺设计 (11) 4.零件图加工程序编写 (21) 4.1零件左端加工程序编写 (21) 4.2零件右端加工程序编写 (22) 5. 程序调试 (25) 致谢 (26) 参考文献 (27)
数控技术集传统的机械制造技术、运算机技术、成组技术与现代操纵技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体，是现代先进制造技术的基础和核心。数控车床己经成为现代企业的必需品。随着数控技术的不断成熟和进展及市场日益繁荣，其竞争也越来越猛烈，人们对数控车床选择也有了更加宽敞的范畴，对数控机床技术的把握也越来越高。随着社会经济的快速进展，人们对生活用品的要求也越来越高，企业对生产效率也有相应的提高。数控机床的显现实现了宽敞人们的这一愿望。数控车削加工工艺是实现产品设计、保证产品的质量、保证零件的精度，节约能源、降低消耗的重要手段。是企业进行生产预备、打算调度、加工操作、安全生产、技术检测和健全劳动组织的重要依据。也是企业对高品质、高品种、高水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。这不但满足了宽敞消费者的目的，即实现了产品多样化、产品高质量、更新速度快的要求，同时推动了企业的快速进展，提高了企业的生产效率。 数控工艺规程的编制是直截了当指导产品或零件制造工艺过程和操作方法的工艺文件，它将直截了当阻碍企业产品质量、效益、竞争能力。本文通过对典型轴类零件数控加工工艺的分析，对零件进行编程加工，给出了关于典型零件数控加工工艺分析的方法，关于提高制造质量、实际生产具有一定的意义。依照数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分表达了数控设备在保证加工精度，加工效率，简化工序等方面的优势。 本人以严谨务实的认真态度进行了此次设计，但由于知识水平与实际体会有限。在设计中会显现一些错误、缺点和疏漏，诚请各位评审老师提出批判和指正。
目录 一．零件加工工艺 (2) 1.零件工艺分析 (2) 2.毛坯选择 (2) 3.加工方法 (2) 4.工艺路线 (3) 5.工艺装备 (3) 二．工序90的定位与夹紧方案 (3) 1.定位基准和定位方案 (3) 2.装夹方案 (3) 3.定位误差 (3) 4.夹具图示 (4) 三．数控加工（工序30、40、50、70） (5) 1.加工路线 (5) 2.数控程序 (6) 四．实训总结 (7) 附录机械工艺过程卡片 (8) 机械工序卡片 (9) 车削工序卡片 (10) 车端面工序卡片 (11) 钻孔工序卡片 (12) 磨削工序卡片 (13) 参考文献 (14)
一、零件加工工艺 1.零件工艺分析 该零件的工艺路线的特点是工序集中。 1该零件生产批量为中等批量，尺寸变化不大，因此最好选用自由锻造的圆棒。 2因零件的表面粗糙度有一部分为Ra0.8，其他为1.6，因此精加工后还需要磨削处理。 3零件中的螺纹因为尺寸精度要求不高，可以选择车削经简单复合螺纹车削完成。 4因零件需要钻沉头孔，表面粗糙度为3.2，可采用先经普通麻花钻再由平底钻完成。 2.毛坯选择 根据零件图可知，毛坯制造方式为45钢，退火处理，尺寸长宽为120*40圆棒，毛坯形状与成品相似，加工方便，省工省料。 3.加工方法 （1）选择毛坯； （2）用数控车床按图纸车削工件外形，再车螺纹，再切断；
（3）调头装夹，车端面； （4）用钻床按图纸要求加工； （5）按图纸要求磨削； 注：以上的数控车床加工采用的装夹夹具为三爪卡盘，钻床采用平口虎钳，磨削采用外圆磨削专用夹具。 4．工艺路线 10 选择毛坯 20 热处理 30车削粗加工 40 精加工 50车螺纹 60切断 70车端面 80 钻孔 90磨削 100检验 .5工艺装备 （1）数控车床，45度弯头车刀，90度车刀，断面车刀； （2）普通钻床，Φ20麻花钻Φ22平底钻，； （3）三爪卡盘，平口虎钳，游标卡尺。 二、工序50的定位与夹紧方案 1.定位基准和定位方案 由零件图可知，需要加工的表面为沉头孔，Ra=3.2，加工精度较高，加工难度低，用通用平口虎钳夹住可以达到六点定位的要求，工件各个方向的自由度均得到限制，保证装夹的紧固性，工件各面互为基准，且基准统一。 2.装夹方案 虎钳装夹，装夹时装夹外圆表面需要铜皮包裹，以保证装夹面的表面粗糙度。 3.定位误差 此道工序为外圆柱面支承定位，且工序基准与定位基准重合，可认为基准位
超精密光学元器件制造装备与工艺 1、任务概述 超精密光学元器件制造装备与工艺的研究，目的就是为了给国家重大专项所建设的大型激光装置提供合格的大口径、高品质的光学元件，保证工程的圆满按期完成；通过项目的执行，有效推进相关领域的元件检测、脆性材料制造工艺、表面处理等关键技术的进步；通过对知识产权的拥有，来提升民族产业的技术水平和竞争力。所谓的光学元件的超精密加工指的是加工精度达到亚微米或纳米精密的光学加工与制造，这相当于一根人的头发丝的1/20~1/100的精微尺度，如果在1m的天文望远镜主镜上达到这个加工精度，做一个同比例的比喻，相当于一公里长度的铁轨其长度误差只有0.5mm。以至于光学元件的超精密制造技术是一项技术难度非常大，且涉及新进加工、数控、仿真、精密计量等诸多方面的综合技术。 2、战略意义 在我国中长期科技发展规划中，与激光科学工程相关的国家重大专项涵盖了很多重要技术领域，这些领域与上海的2006-2020发展纲要是密切相关的。该专项的实施对于我国未来清洁能源、先进制造、光通讯、国防安全等领域的技术革新和长远发展具有重要的战略意义。 超精密光学元器件对这些大型激光装置来说，就如同砖、瓦、钢筋水泥对建筑高楼大厦一样重要。元器件的制造装备与工艺决定了元
器件的性能和品质，直接影响装置最终的输出性能和输出状态。对于传统光学仪器，如显微镜和望远镜无限制的扩大了人们的视野，是人的眼睛得意“更远、更精、更大”，而光学元件器正是这些光学仪器的器官。因此上海在此时适时布局和规划有关超精密光学元器件的制造与工艺研究具有非常重要的战略意义。 3、国内外现状 无论国内还是国际对于超精密光学元器件制备与工艺技术的驱动均来自于军事、航天、天文及大型民用项目，在美国最大的激光装置是本世纪初刚刚建成的NIF“国家点火工程”其共有光路192路，其中高精度大口径光学元件达7000余片。在国际上类似的装置还有法国的LMJ (Laser Mega Joule)装置。在中国最大的激光装置是建设中的神光III装置。受到大能量和高功率激光驱动装置方面的建设的驱动，各国在大尺寸光学元件的精密加工方面都开展了大量的投入和研究。其中具有代表性的是NIF装置驱动下美国光学加工的发展。据报道，NIF从1995年就开始了对激光材料加工技术技术的筹备和研究，整体工程包含的光学元件总量达到7360片，包括激光玻璃放大片、反射镜、腔镜、窗口、光栅和晶体，其中仅激光玻璃放大片为3072片。这些光学元件的技术指标要求都比常规光学元件的要求要高出许多，NIF的加工指标要求见下表 表错误！文档中没有指定样式的文字。NIF光学元件加工技术指标要求
题目：织机导板零件数控加工工艺与工装设计 作者： 摘要：随着科学技术飞速发展和经济竞争的日趋激烈，机械产品的更新速度越来 越快，数控加工技术作为先进生产力的代表，在机械及相关行业领域发挥 着重要的作用，机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。本次设计就 是进行数控加工工艺设计织机导板零件，侧重于设计该零件的数控加工夹 具，主要设计内容有：完成该零件的工艺规程（包括工艺过程卡、工序卡 和数控刀具卡）和主要工序的工装设计。并绘制零件图、夹具图。用G代 码编制该零件的数控加工程序，在则学习计算机辅助工艺设计（CAPP）相 关知识，并编制其构架。其中此次毕业设计中的工装夹具是重点和难点。 关键词：数控加工、机床夹具、数控编程、计算机辅助工艺
本课题的设计意义在于了解织机导板零件功能及工作场合，进行数控加工工 艺设计，编制程序，以及设计数控加工夹具。在期间将发现的问题及时更正，将 技术更新，充分将数控技术发挥到相应水平。随着我国制造业的发展，数控设备 的需求也在增加。它们总的发展趋势是：高精化、高速化、高效化、柔性化、智 能化和集成化，并注重工艺适用性和经济性。 制造业是我国国民经济的支柱产业，其增加值约占我国国内生产总值的40% 以上，而先进的制造技术是振兴制造业系统工程的重要组成部分。数控技术又是 其核心技术，它的出现及所带来的巨大效益，已引起了世界各国科技与工业界的 普遍重视。目前，国内数控机床用量剧增，这就需要一大批面向生产第一线的熟 悉数控加工工艺，能够熟练掌握现代数控机床编程、操作和维护的应用型高级技 术人员。 数控加工技术的应用，使机械加工的大量前期准备工作与机械加工过程联为 一体，使零件的计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工艺规划（CAPP）和计算 机辅助制造（CAM）的一体化成为现实，使机械加工的柔性自动化水平不断提高。 本课题实践性强，其理论源于生产实际，是归根于生产实践的总结。做本课 题必须注重理论同实际相结合，根据不同的现场条件灵活运用理论知识，以获得 解决生产实践问题的最佳方案。通过本课题的学习，应基本掌握数控加工中的基 本知识和理论，达到本课程的要求。
免费光学零件加工技术 目录 一、统研磨抛光与高速研磨抛光特点 二、准球心法和传统法比较 三、切削工序的要求 四、粗磨工序的要求 五、如何保持粗磨皿表曲率半径的精度 六、修磨皿的技巧 七、影响抛光的因素 八、抛光剂（研磨粉）的影响 九、研磨皮及选择 十、传统加工要求 十一、计算公式 十二、光圈识别与修整措施 十三、机床的选择 十四、机床的调整 十五、超声清洗原理 十六、品质异常分析步骤 十七、工艺规程的设计 序言 光学零件的加工，分为热加工、冷加工和特种加工，热加工目前多采用于光学零件的坯料备制； 冷加工是以散粒磨料或固着磨料进行锯切、粗磨、精磨、抛光和定心磨边。 特种加工仅改变抛光表面的性能，而不改变光学零件的形状和尺寸，它包括镀膜、刻度、照相和胶合等。冷加工各工序的主要任务是： 粗磨（切削）工序：是使零件具有基本准确的几何形状和尺寸。 精磨（粗磨）工序：是使零件加工到规定的尺寸和要求，作好抛光准备。 抛光（精磨）工序：是使零件表面光亮并达到要求的光学精度。 定心工序：是相对于光轴加工透镜的外圆。 胶合工序：是将不同的光学零件胶合在一起，使其达到光轴重合或按一定方向转折。 球面光学零件现行加工技术三大基本工序为： 1、范成法原理的铣磨（切削） 2、压力转移原理的高速粗磨 3、压力转移原理的高速抛光。 范成法原理的铣磨（切削），虽然加工效率较高，但其影响误差的因素较多，达到较高精度和较粗糙度较困难。压力转移原理的准球心高速粗磨和高速抛光，零件受力较均匀，加工效率也较高，但必须预先准确修整磨（模）具的面形，才能保证零件的面形精度。准确修整面形精度需要操作者的经验和技巧，而且需反复修整。
目录 1.零件的加工工艺设计-----------------------1 1.1零件的工艺性审查 1.2基准的选择 2.拟定机械加工工艺路线--------------------3 2.1确定各加工表面的加工方法及路线 3.选择机床设备及工艺设备-----------------7 4.小结--------------------------------------------8 5.参考文献--------------------------------------9
1.零件的加工工艺设计 1.1零件的工艺性审查 1.1.1零件的结构特点 该零件是用三孔形成，中间孔为支力点，常常靠两头的小孔来传递动力作用，其中作为支力点的大孔为Φ90H6，小孔及耳部分别为Φ35H6和Φ25H6。 1.1.2主要技术要求 零件的主要技术要求为：连杆不得有裂纹、夹渣等缺陷。热处理后226～271HBS。 1.2基准的选择 1.2.1毛坯的类型及制造方法 零件材料为45钢，考虑零件形状，应用模锻毛坯。 由于零件是中批量生产，所以设备要充分利用，以减少投资、降低成本。故确定工艺的基本特征：毛坯采用效率高和质量较好的制造方法：拟定成的工艺过程卡和机械加工工序卡片。 1.2.2确定毛坯的制造方法和技术要求。 由于该零件的尺寸不大，而且工件上有许多表面不切削加工，故模锻。 毛坯的技术要求： 1.不得有裂纹、夹渣等缺陷/ 2.锻造拔模斜度不大于7·
3.正火处理226～271HBS 4.喷砂，去毛刺 1.2.3绘制毛坯图 1.2.4基准选择 由于该零件多数尺寸及形位公差以Φ90H6孔及端面为设计基准，因此首先将Φ60H6端面加工好，为后续加工基准。根据粗、精基准选择的原则，确定各加工表面的基准。（1）Φ90H6孔端面：零件外轮廓（粗基准） （2）Φ35H6孔及Φ90H6孔端面（粗加工）：Φ90H6孔端面（3）Φ35H6孔及Φ90H6孔端面（精加工）：Φ90H6孔端面（4）Φ25H6孔端面：Φ90H6孔端面 （5）三孔：Φ90H6孔端面 2.拟定接写加工工艺路线 该三孔连杆零件加工表面：大头孔、小头孔及耳部端面。根据各加工表面的精度要求和粗糙度要求。
精品文档 。 1欢迎下载 第十五章 光学零件工艺规程编制 工艺规程的作用： ①工艺规程是光学零件加工的主要技术文件，是组织生产不可缺少的技术依据。 ②合理的工艺规程是保证加工质量、提高生产效率、反映生产过程和工艺水平的综合技术资料。 ③要想编制出合理的工艺规程，必须掌握光学零件的制造特点，考虑现有生产条件，并尽可能采用新工艺。 光学零件加工技术是在不断发展的，对不同生产方式、不同生产规模、不同加工对象来说，工艺规程是有较大区别的，例如：古典法、高速加工法。 §15－1 编制工艺规程的一般原则 光学零件常规加工工艺规程编制的一般原则如下： 一、对光学零件图进行工艺审查 在编制工艺规程时： ① 要熟悉产品图纸的技术条件， ② 熟悉其他原始资料， ③ 进行综合技术分析， ④审查零件图的设计合理性、结构工艺性及经济性。
精品文档 。 2欢迎下载 二、确定加工路线及加工方法 ① 根据生产纲领（大量生产还是小量生产）确定生产类型（小量、成批、大量？）， ② 按照生产类型及零件的材料、形状、精度、尺寸要求决定毛坯类型， ③根据生产类型与毛坯类型确定加工路线和加工方法。 三、设计必要的专用样板，或选择通用样板。 主要是标准样板和工作样板。 四、确定加工余量及毛坯尺寸 根据生产类型、加工方法、毛坯类型确定各工序的加工余量。应先从最后一道工序开始确定加工余量，例如，透镜的加工余量应先从定心磨边开始给定直径尺寸，棱镜和平面镜应先从抛光开始给定厚度尺寸，然后再考虑各工序中的相应余量。最后给出总余量和毛坯尺寸。 五、设计及选用工夹具、机床、测量仪器 在确定加工路线和加工余量后，按各工序的要求，设计必要的工、夹具，如透镜的精磨、抛光工、夹具设计，包括粘结膜、贴置模、精磨模、抛光模等的设计。并根据生产条件选用机床和测量仪器。 六、选用必需的光学辅料。 光学零件生产中所使用的光学辅料主要有清洗材料、粘结材
轴类零件的数控加工工艺分析与编制 班级 姓名 学号 综合成绩 项目一轴类零件的数控加工工艺分析与编制 零件图 项目一轴类零件的数控加工工艺分析与编制 零件图 任务一、零件图纸的工艺分析 该零件由圆柱、槽、螺纹等表面形成 设计基准径向以轴线为基准，轴向以工件右端面为基准。 未注倒角C1 表面粗糙度为Ra3.2，Ra1.6 工件材料为45钢 任务二、工艺路线的拟定 1、表面加工的方法 粗车---精车 粗车1.5 精车0.5 精度等级 IT7，IT8 表面粗糙度 3.2，1.6 2、毛坯尺寸 ?15mm*145mm 3、工序划分 任务三、机床的选择 零件毛坯尺寸：?35mm*145mm 零件最高精度:IT7，IT8 刀具类型：外圆车刀、螺纹刀 机床：CK6141 机床参数 主电机功率：4000（kw）
刀具数量：4 最大加工长度：1000（mm） 最大加工直径：58（mm） 最大回转直径：224（mm） 精度级：IT6~IT8 卡盘：三爪卡盘 任务四、装夹方案及夹具的选择 通过对刀的方式找基准 径向基准为轴线 轴向基准为工件两端面 夹具为三爪卡盘 任务五、刀具的选择 工件材料：45钢 刀具材料：硬质合金（刀片） P类：精JC215V（黛杰） 粗JC450V 适用加工结构钢、工具钢、耐热钢、铸钢可锻造钢，是钢材连续切削加工首选刀具材料任务六、刀片规格 外圆车刀 CNMG080404 切槽刀 N123H2-03 50-0004-GF 螺纹刀 R166.0G-16MM01-150 任务五、刀具的选择 工件材料：45钢 刀具材料：硬质合金（刀片） P类：精JC215V（黛杰） 粗JC450V 适用加工结构钢、工具钢、耐热钢、铸钢可锻造钢，是钢材连续切削加工首选刀具材料任务六、刀片规格 外圆车刀 CNMG080404 切槽刀 N123H2-03 50-0004-GF 螺纹刀 R166.0G-16MM01-150 任务七、切削用量的选择 1.8切削用量选择 1．Ap的选择 参考书本《数控加工工艺规划》表1-2 16p
一、选择题 1. QK是什么牌号的玻璃（） A ?重火石玻璃 B ?轻冕玻璃 C ?重冕玻璃 D ?轻火石玻璃 2. 下列氧化物哪种是玻璃网络体氧化物（） A. PbO B . BaO C. CaO D. SiO2 3. 石英玻璃的透过光谱范围是下列的哪一个（） A . 0.2 卩mr-4.7 卩m B . 1.35 卩nn- 5.5 卩m C . 0.38 卩m—0.78 卩m D . 0.4 卩m—0.8 卩m 4. 关于光学玻璃的光学均匀性定义，下列哪种说法正确（） A. 两块玻璃中折射率的差值 B. 两块玻璃中折射率的变化的不均匀程度 C. 同一块玻璃中各部分折射率变化的不均匀程度 D. 同一块玻璃中各部分应力的不均匀程度 5. 晶体按用途分几类（） A.1类B . 2类C. 3类种D . 4类 6. 指出最常用的一种热固型光学塑料（） A . PMMA B P C C . PS D . CR-39 7. 在光学零件图中，对零件要求一栏内的N代表什么意义（） A .零件数量 B .光圈数量C.光学表面数D .局部光圈数 8. 在光学零件图中，△ R代表什么意义（） A.曲率半径误差 B.光圈误差 C.样板精度等级 D.中心偏差 9. 对望远物镜的中心偏差要求为（） A.0.01 ?0.02mm B.0.02 ?0.03mm C.0.02 ?0.04mm D0.03?0.04mm 10. 热压成型毛坯退火的目的（） A.消除内应力 B.消除光学常数的不均匀性 C.消除内应力和各部分光学不均匀性 D.消除应力双折射 11. 球面金刚石精磨磨具理想磨耗规律的数学表式为（） A .占h i =^h tg日B.也h =4 sin。C.人h i = A h cos。D.也h =^h ctg日 12. 金刚石磨具不包括以下那部分（） A.金刚石层 B.过渡层 C.基体 D.冷却液 13. 国内精磨片结合剂特性参数常采用（） A青铜结合剂B.树脂结合剂C.钢结合剂D.陶瓷结合剂 14 .金刚石精磨片的浓度，在国内常选的范围为（） A. 20% ?40% B . 40% ?60% C . 30% ?50% D.40 %?50% 15 .关于光学玻璃抛光机理有几种代表性学说（） A . l种 B . 2种 C . 3种 D . 4种 16.高速抛光液的PH值最佳控制范围为（） A. PH 5.5?PH 7.0 B. PH 7.0 : PH 8.0 C. PH 6.0 : PH 8.0 D. PH 3.0 ： PH 5.0 17 .下列哪种氧化物可用作抛粉使用（） A. Na2O B. CeO2 C. CaO D. BaO
光学冷加工工艺和设备现状及其发展 张曾扬 ▲历史的回顾 我国光学仪器的加工技术，虽然有较长历史但形成批量生产并具有完整的工艺是在新中国成立后。 光学冷加工工艺在解放前虽然已有所采用，但缺乏完整性。解放后经过光学行业各方面人士及职工的努力，方逐步形成了较完善的加工方法。 五十年代初期，光学行业的设备陈旧，工艺落后。进入第一个五年计划后，加工工艺主要是采用“苏联”的工艺，设备也是由苏联引的和按“苏联”图纸制造的专用设备，二十世纪六十年代初期，国内个别厂家由德国引进了先进设备（如铣磨机和光学对中心磨边机），受到这些设备的启示，国内在六十年代中期开始工艺科研和研制新设备。首先进行的是研究粗磨机机械化和设计粗磨机，由于设备和工艺的改进，加工效率有很大的提高，但是后来受政治形势的影响，光学工艺的革新受到冲击，刚见成效的工艺革新，就此停止。二十世纪七十年代中期，对光学冷加工技术改造和技术革新提出了“四化”目标，即毛坯型料化、粗磨机械化、精磨高速化、定心磨边自动化。经过努力，这些目标全部在二十世纪八十年代初基本实现了。光学工业实现了光学冷加工“四化”，为军转民生产光学仪器奠定了有力基础。二十世纪八十年代针对当时民用光学仪器生产，又提出了光学零件制造的新四化，即抛光高速化，清洗超声化，辅
助工序机械化和辅料商品化。“新四化”，虽然受到了管理体制改变的影响，在研制设备和进行工艺科研的时间和深度不够理想，但全部实现了。 二十世纪八十年代重点是对光学加工机理和工艺因素的研究和探讨，通过科研人员和课题组的努力，均取得了理想的科研成果。在光学零件的定摆磨削和光学零件加工中不同牌号玻璃与不同结合剂的丸片之间的合理匹配都在光学加工方面有了突破，引起光学界的重视。这些科研的成果对光学加工工业起了重要作用，为了我们进一步提高光学加工的科研水平，奠定了雄厚的基础，为新的创新开辟了道路。 二十世纪八十年代是我们光学技术和工艺科研硕果累累的时期。不但在光学加工的基础理论方面，而在加工设备，加工工艺，加工模具，以及辅料等方面都取得了可喜成果。如光学加工机理，光学零件加工工艺因素，光敏胶，PH值稳定剂，光学导电膜，易腐蚀玻璃保护膜；PJM-320平面精磨机，QJM220球面精磨机，QJP-100与QJP-40光学中球面与小球面精磨抛光机；光学零件复制法；光学零件超声清洗代替清擦，光学零件真空吹塑包装以及自聚焦透镜制造等等，真是不胜枚举。这些科研成果，不但通过了部级鉴定，而且均获得子部级奖励或国家发明将。 进入九十年代后，在中国光学行业有了更大的进展，这是由于光学产品出口，光学工艺也随着有了更大的改变和进展。我们采用了几十年的成盘加工工艺受到了冲击，而单件光学加工在光学批量
光学零件超精密加工 非球面光学零件是一种非常重要的光学零件，常用的有抛物面镜、双曲面镜、椭球面镜等。非球面光学零件可以获得球面光学零件无可比拟的良好的成像质量，在光学系统中能够很好的矫正多种像差，改善成像质量，提高系统鉴别能力，它能以一个或几个非球面零件代替多个球面零件，从而简化仪器结构，降低成本并有效的减轻仪器重量。 非球面光学零件在军用和民用光电产品上的应用也很广泛，如在摄影镜头和取景器、电视摄像管、变焦镜头、电影放影镜头、卫星红外望远镜、录像机镜头、录像和录音光盘读出头、条形码读出头、光纤通信的光纤接头、医疗仪器等中。 1.2国外非球面零件的超精密加工技术的现状 80年代以来，出现了许多种新的非球面超精密加工技术，主要有：计算机数控单点金刚石车削技术、计算机数控磨削技术、计算机数控离子束成形技术、计算机数控超精密抛光技术和非球面复印技术等，这些加工方法，基本上解决了各种非球面镜加工中所存在的问题。前四种方法运用了数控技术，均具有加工精度较高，效率高等特点，适于批量生产。 进行非球面零件加工时，要考虑所加工零件的材料、形状、精度和口径等因素，对于铜、铝等软质材料，可以用单点金刚石切削(SPDT)
的方法进行超精加工，对于玻璃或塑料等，当前主要采用先超精密加工其模具，而后再用成形法生产非球面零件，对于其它一些高硬度的脆性材料，目前主要是通过超精密磨削和超精密研磨、抛光等方法进行加工的，另外，还有非球面零件的特种加工技术如离子束抛光等。 国外许多公司己将超精密车削、磨削、研磨以及抛光加工集成为一体，并且研制出超精密复合加工系统，如RankPneumo公司生产的Nanoform300、Nanoform250、CUPE研制的Nanocentre、日本的AHN60―3D、ULP一100A(H)都具有复合加工功能，这样可以便非球面零件的加工更加灵活。 1.3我国非球面零件超精密加工技术的现状 我国从80年代初才开始超精密加工技术的研究，比国外整整落后了20年。近年来，该项工作开展较好的单位有北京机床研究所、中国航空精密机械研究所、哈尔滨工业大学、中科院长春光机所应用光学重点实验室等。 为更好的开展对此项超精密加工技术的研究，国防科工委于1995年在中国航空精密机械研究所首先建立了国内第一个从事超精密加工技术研究的重点实验室。 2.非球面零件超精密切削加工技术 美国UnionCarbide公司于1972年研制成功了R―θ方式的非球面创成加工机床。这是一台具有位置反馈的双坐标数控车床，可实时
三．零件的数控加工工艺分析 （一）数控加工的基础知识 1．概述零件的数控加工过程 在数控机床上加工零件时，首先要将被加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化。先根据零件加工图样的要求确定零件加工的工艺过程、工艺参数、刀具参数，再按数控机床规定采用的代码和程序格式，将与加工零件有关的信息如工件的尺寸、刀具运动中心轨迹、位移量、切削参数(主轴转速、切削进给量、背吃刀量)以及辅助操作(换刀、主轴的正转与反转、切削液的开与关)等编制成数控加工程序，然后将程序输入到数控装置中，经数控装置分析处理后，发出指令控制机床进行自动加工。 数控车床工作过程：如图所示。数控车床工作大致分为下面几个步骤： 1）根据零件图要求的加工技术内容，进行数值计算、工艺处理和程序设计。 2）将数控程序按数控车床规定的程序格式编制出来，并以代码的形式完整记录在存储介质上，通过输入（手工、计算机传输等）方式，将加工程序的内容输送到数控装置。 3）由数控系统接收来的数控程序（NC代码），NC代码是由编程人员在CAM软件上生成或手工编制的，它是一个文本数据，表现比较直观，较容易地被编程人员直接理解，但却无法为软件直接利用。 4）根据X、Z等运动方向的电脉冲信号由伺服系统处理并驱动机床的运动结构（主轴电动机、进给电动机等）动作，使机床自动完成相应零件的加工。 2．切削加工必须具备的两种运动 1）主运动：主运动是切除工件多余金属层，形成工件新表面的必要运动。它是由机床提供的主要运动。主运动的特点是速度最高，消耗功率最多。切削加工中只有一个主运动，它可由工件完成，也可由刀具完成。如车削时工件的旋转运动、铣削和钻削时和钻头的旋转运动等都是主运动。 2）进给运动：进给运动是把切削金属层间断或连续投入切削的一种运动，与主运动相配合即可 不断切削金属层，获得所需的表面。进给运动的特点是速度小、消耗功率少。切削加工中进给运动可以是一个、两个或多个。它可以是连续的运动，如车削外圆时，
零件加工工艺的编制 课程作业 班级:数控1班 姓名: 学号: 前言 机械制造工艺学课程设计，是以切削理论为基础、制造工艺为主线、兼顾工
艺装备知识的机械制造技术基本能力的培养；是综合运用机械制造技术的基本知识、基本理论和基本技能，分析和解决实际工程问题的一个重要教学环节；是对学生运用所掌握的“机械制造技术基础”知识及相关知识的一次全面训练。 机械制造技术基础课程设计，是以机械制造工艺及工艺装备为内容进行的设计。即以所选择的一个中等复杂程度的中小型机械零件为对象，编制其机械加工工艺规程，并对其中某一工序进行机床专用夹具设计。 机械制造工艺学课程设计是作为未来从事机械制造技术工作的一次基本训练。通过课程设计培养学生制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，以及设计机床夹具的能力。在设计过程中，我熟悉了有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。 1、能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实践中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。 2、提高结构设计能力。学生通过夹具设计的训练，应获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。 3、学会使用手册、图表及数据库资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处，能够做到熟练运用。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后所从事的工作打下基础。 由于本人能力有限，设计尚有许多不足之处，可请各位老师给予批评指正。 目录 前言 (1) 零件的工艺分析 (4)
平面光学元件的加工技术 浙江大学光电系曹天宁 宁波华光精密仪器公司周柳云 光学平面零件包括棱镜、平行平面板、平面反光镜、平晶、光楔、光盘片基、滤光片、波片、倍频器等等。其大小从φ1mm到φ1000mm,材料主要是光学玻璃,有时是光学晶体,为了达到高精度与高效率,采用技术方法很多,有铣磨、精磨、研磨、抛光、分离器抛光、环抛、水中抛光、单点金刚石飞切(SPDFC)、计算机机控制小工具抛修(CCP) 、离子抛光等等。 从机理上考察,可以归纳为三类基本方法 一、范成法形成平面 特点是依靠机床的精确运动形成平面包络面,对机床精度要求高.如用筒状金刚石磨轮铣磨平面,按正弦公式当α=0时,R=∞范成了片面(生产上为了排屑排冷却液方便, α有一个小量,表面微凹)。单点金刚石飞切也是依靠高速旋转的轴与飞刀作直线运动的工作台垂直而范成了平面.工具与工件的加工接触为线接触。 二、轮廓复印法或母板复制法 这种复制法与光栅复制法不一样,在复制过程有磨削研磨、抛光过程。采用精磨模、抛光模(固着磨料抛光模与柏油抛光磨)加工的均属于这一类.工具与工件的接触为面接触。 三、小工具修磨法 计算机控制抛光(CCP)离子束抛光与手修属于这一类,逐点抛修,边检边修,精度可以很高，对局部修正非常方便.工具与工件的接触为点接触。 (一) 、铣磨成型光学平面元件 我国QM30、PM500、XM260研磨机直到NVG-750THD型双轴超精密平面磨床等大型平面铣磨机利用范成法原理高效铣磨出平面,而且可以采用适当的金属夹具,将角度修磨变为平行平面的铣磨.机床磨轮轴与工件的平行度、轴向经向跳动影响棱镜的角度精度.铣磨成型是光学平面元件毛胚加工的主要技术方法之一。 图一就是PM500铣磨平面的范成运动,图二就是改进的QM30铣削平面的范成运动。