镜片求芯工艺

镜片求芯工艺 1.砥石 常用鑽石粒度 鑽石牌號 平均粒度(μm)

鑽石的砥石的選用

鏡片外徑小於50mm時 切削截面積〔mm2〕 ≦1 1~2 磨≦100 400# 400# 400# 400# 300# 350# 400# 400# 100~150 耗150~300 度 ＞300

鏡片外徑大於50mm時 磨≦100 100~150 切削截面積〔mm〕 ≦1 350# 350# 350# 350# 1~2 250# 300# 350# 350# 2~3 200# 250# 300# 350# 3~4 200# 200# 250# 300# 4~5 200# 200# 200# 250# ＞5 200# 200# 200# 200# 2200# 75 250# 60 270 53 300# 50 320 44 350# 42 400# 35 2~3 250# 300# 350# 400# 3~4 200# 250# 300# 350# 4~5 200# 200# 250# 300# ＞5 200# 200# 200# 250# 耗150~300 度 ＞300

鑽石粒度大（牌號小）切削效率高，表面粗糙。鑽石粒度小（牌號大）切削效率低，表面光滑，粒度過小時鏡片易破裂。根據試做情況選定鑽石的粒度。 鑽石層

砥石的接合劑採用電鍍接合劑，鑽石濃度為150%。 砥石的尺寸規格

砥石切削面的直徑通常為Φ160mm和Φ150mm，根據鏡片的外徑尺寸設計，當鏡片的外徑很大時，相應減小砥石的直徑。對於有倒角和面取的部番，砥石最高點剛好超過倒角和面取範圍。 2.夾具 夾具的材質

求芯夾具通常使用黃銅、45#鋼、易削鋼三種材料。 黃銅：

材料較軟，有柔韌性，通常夾具端面對玻璃研磨面的破壞性小，鏡片的外觀比較容易確保，同時，由於材質軟的關係，對於夾具的修復也比較容易。但在加工過程中，受到各種沖擊的影響，夾具端面容易產生變形或出現缺口等，端面的棱容易受到磨損，影響定芯的精度。該材質適合加工磨耗度大，Z係數大，芯精

度要求不太嚴格的鏡片。 45#鋼：

材質較硬，夾具端面的棱也不容易產生變形、耐磨損，可較好的保証鏡片的芯精度，但由於該夾具所含的雜質比較多，夾具端面易出現細小的缺陷，對鏡片的外觀有影響，夾具修復工作比較困難。該材質適合加工磨耗度小，Z係數一般，芯精度要求高的鏡片。 易削鋼：

材質硬、耐磨損、易切削，且具有一定韌性，可以保證較高的芯精度。該材質內部結構分佈均勻，所含雜質較少，夾具修復後表面的光潔度較高，可以很好的保證鏡片外觀。該材質適合加工要求高，難度大的鏡片。 夾具的口徑

設計夾具的口徑時要保證砥石不能磨到夾具，根據鏡片的外徑尺寸和砥石倒角和面取加工面凸出的高度來設計夾具的口徑。在鏡片加工到尺寸後，砥石的最高點與夾具應保證不接觸。夾具口徑計算方法公式爲： Φ（左夾具）＝Φ（鏡片）－（砥石左邊高度×2＋0.10） Φ（右夾具）＝Φ（鏡片）－（砥石右邊高度×2＋0.10） 3. 加工機械

求芯機的主要性能： 手動湘南機 自動湘南機 手動錧野機 自動錧野機 自動錧野機 手動韓國機 韓國光進機 韓國光進機 國產機

求芯機的選用： 各種機臺適用的口徑

根據機臺的加工範圍來選擇適用機臺，其中光進機KJ-160M主要用於加工Φ80以上的鏡片，有時也加工Φ60~80的鏡片。 對於芯精度的要求：

不同機臺芯精度的加工精度順序為：湘南機、錧野機、韓國機、光進機、齊田機和國產機。 外徑尺寸加工精度：

不同機臺外徑尺寸加工精度順序為：錧野機、湘南機、光進機、韓國機、齊田機和國產機。 在機臺的選用時要根據鏡片的大小、尺寸精度、芯精度和機臺的加工特性來選用機臺。

型號 加工 範圍 砥石轉速 2300 2300 2300 2300 4100 3450 4000 3400 主軸轉速 0~19 0~19 0~19 0~19 0~19 3~54 外徑控 制精度 高 高 高 高 高 較高 較高 芯精度 高 高 高 高 高 較高 較高 較高 較低 機台 穩定性 穩定 穩定 穩定 穩定 穩定 較穩定 較差 較穩定 較差 BE-WF-802SU 2~80 BE-WF-802SU 2~80 PC-2V TCH-2W-TL-1 PC-2LA-X SCM-2.0 KJ50A-100M KJ-160M MBA-09 2~80 2~30 5~90 3~54 50~160 2~90 10~40 2300 6~360 較高 7~36 較低 韓國光進機KJ50A-100M由於夾持壓力大，通常用於加工先芯後磨鏡片。 主軸轉速和進刀速度：

主軸轉速和進刀速度的設定與以下因素有關：

鏡片的外徑：鏡片的外徑越大邊緣線速度越大，速度要小些。 切削量：切削量（切削的深度）越大受到的阻力越大，速度要小些。 鑽石的粒度：鑽石的粒度越大切削能力越強，速度可以快些。

砥石磨合狀態：砥石磨合很好、鑽石鋒利時，速度可以快些。砥石磨合不太好、鑽石鈍化時，速度要慢些，否則鏡片易產生破裂和橢圓。

在主軸轉速設定時要根據以上因素綜合考慮，對於砥石的磨狀態是以磨合較好的情況進行設定。以鏡片不破裂、不位移、不橢圓為前提，提高主軸轉速和進刀速度，提高生產效率。 4.鏡片的夾持方向

鏡片夾持的面別方向在設定時要考慮以下幾點：

根據鏡片的形狀，Z係數的大小，而選擇有利於芯精度加工的面別。 符合員工的作業習慣，有利於減低定芯難度而設定。

對於鏡片有單面的深度、倒角固定尺寸的，根據芯取機台的結構，而選擇有利於規格控制的面別。 對於鏡片雙面的深度，倒角固定尺寸，爲防止受肉厚影響各尺寸，而選擇有利於控制尺寸及員工作業方便的加工面別為定位基準面。 5.定芯難易系數 定芯難易系數：Z＝

，雙凸、雙凹鏡片取“＋”號，彎月鏡片取“－”號，D1，D2分別為鏡片兩球面測量位置的直徑。 平凸、平凹鏡片：Z= 。 6.夾持壓力

決定鏡片夾持壓力大小的因素主要有鏡片的外徑、Z係數，鏡片硬度，鏡片外徑、切削量，芯取砥石粒度，對於壓力大小的設定按照鏡片的外徑進行初步設計，再根據其它因素進行修正。在自動求芯機上使用氣壓夾持，氣壓設定見下表： 鏡片外徑〔mm〕 Φ＜10 氣壓〔MPa〕

通常氣壓表有兩種單位表示，MPa和Kg/cm。單位互換：1MPa= 10.2Kg/cm，1Kg/cm=0.098MPa。通常可以近似為：1MPa= 10Kg/cm。鏡片受到的夾持壓力和氣壓是不相等的，但是它們之間是有聯繫的。氣壓是氣缸內的壓強即單位面積承受的壓力，而夾持力是氣缸輸出力的總和，夾持壓力=氣缸壓強×氣缸截面積。在氣壓相同時，氣缸的口徑越大輸出的壓力也就越大。

Z系數小於0.15難定芯的鏡片時，壓力應增加0.05MPa。鏡片的硬度高可以承受較大的壓力，鏡片硬度小鏡片能承受的壓力也小。切削量大（包括外徑加工和面取加工）時鏡片上受到的負荷也大，防止鏡片位移

2

2

2

2

10≦Φ＜35 0.15~0.3 35≦Φ＜60 0.33~0.45 Φ≧60 0.45~0.6 0.1~0.15 就要加大壓力。

夾持壓力大小的設定原則是：夾持鏡片後芯精度達到規定要求，在加工過程中鏡片不能位移，鏡片表面也不能有損傷。 7.高速定芯設置

對於一些定芯困難的鏡片（Z系數小），用手工法定芯難以保證芯精度的，就要採用高速定芯。高速定芯是依靠離心力和夾持力使鏡片自動對準中心，高速定芯的轉速過快鏡片容易產生傷痕，轉速過慢又起不到高速定芯的效果，所以要根據鏡片的材質設定合適的轉速。

定芯時間的長短也是影響芯精度穩定性的一大重要環節，定芯時間的長短主要決定於鏡片的形狀，對於定芯時間的長短可參考以下經驗值進行設定： 鏡片外徑〔mm〕 形狀 定心時間〔秒〕 Φ＜50 雙凸、雙凹 平凸、平凹 彎月 1 3 3 Φ≧50 雙凸、雙凹 平凸、平凹 彎月 2 2 4~5 時間較長的可以分為數次進行，這樣做可以減少鏡片的損傷，同時定芯的效果更好。 8.加工時間

求芯的加工時間與砥石轉速、主軸轉速、進刀速度、走刀速度幾种因素成正比關係。砥石轉速是不變的，其它因素是根據機臺特性、鏡片的外徑、加工餘量、玻璃的硬度、砥石的鑽石粒度和磨合狀態等多种因素進行調整的。由於目前求芯加工工藝尚不穩定，砥石工作面的狀態不能有效的得到控制，所以在設定加工時間時通常先進行試作，然後確定加工參考時間。需要注意的是對於同一种鏡片不同的機臺和砥石的狀況，加工時間有明顯的區別。 9.工藝尺寸

在設定加工工藝規格尺寸時，不能僅僅按照鏡片圖的要求進行加工，還要考慮後續加工工序的加工能力和加工工藝。首先要了解鏡片加工的整個工藝流程和本工序對後續工序加工的影響。對求芯工藝尺寸有重要影響的工藝流程主要有：涂墨、先芯後磨、多次求芯加工等。 涂墨

由於涂墨後鏡片的外徑發生了變化，鏡片的外徑增加了墨厚的兩倍，在求芯時要給涂墨保留一定的加工餘量。涂墨後鏡片的外徑公差會有所加大，在設定鏡片外徑公差時就要考慮在加工能力許可的情況下，收緊鏡片外徑和其它寸法的公差，收緊量為涂墨後厚度可控制範圍的兩倍，降低涂墨的加工難度。但由於收緊公差會使求芯加工難度增加很多時，就不能考慮。

同樣，涂墨後鏡片的芯精度也會因為涂層的均勻性而變差，在求芯芯精度工程能力許可的情況下，適當提高求芯的芯精度要求。對於大口徑、焦距長的鏡片，涂墨對芯精度的影響較小；對於小口徑、焦距短的鏡片，涂墨對芯精度的影響較大。 先芯後磨 芯精度

由於研磨後鏡片的芯精度分佈範圍通常會增大，所以要適當提高鏡片的求芯精度。芯精度的提高的程度要根據求芯的工程能力進行設定，防止芯精度要求過大求芯工程能力不足。 球面的深度和口徑

鏡片先芯後磨時要考慮研磨加工的各個尺寸的變化，在求芯加工時預先保留研磨的加工餘量。假定單面的研磨量為Δd。

對有面取凹面深度的影響為Δd。

對有面取口徑的影響計算比較繁瑣，計算步驟如下： a. 研磨後的深度：h2＝ b. 研磨前的深度：h1＝h2－Δd c. 研磨前的曲率半徑：R1＝R2－Δd d. 研磨前的口徑：D1＝

外徑

由於求芯後在研磨過程中，鏡片的外圓與夾具殼之間存在相對運動，在摩擦力的作用下鏡片的外圓尺寸或多或少會發生變化。磨耗度大的、邊緣薄的磨損量較

大，磨耗度小的、邊緣厚的磨損量小。因此需要根據研磨對鏡片外徑尺寸磨損的大小，適當增加鏡片的求芯外徑尺寸。

多次求芯加工

先接合後求芯：前次求芯加工是為了先將接合基準鏡片求芯，為接合定芯提供基準。外徑尺寸保留最後求芯的加工餘量即可。

修正外圓精度：有些部番的硝材外圓精度很差，不能正常加工，通過求芯修正外圓精度。外徑尺寸為保證最終求芯的加工餘量，同時其外圓加工成完整柱面。

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