立式紅外透鏡雙面定中心磨邊設(shè)備, 主要用于中大口徑紅外透鏡的磨邊,以減小光學(xué)零件球面透鏡的幾何中心與其光學(xué)中心的偏離誤差, 提高光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量。近年來(lái)對(duì)紅外透鏡的中心誤差的要求越來(lái)越高, 許多中大口徑紅外透鏡中心誤差要求不大于0.01mm 常規(guī)的定心方法及磨邊設(shè)備均不能滿足紅外透鏡的中心誤差要求; 隨著紅外技術(shù)的發(fā)展, 紅外透鏡的需求越來(lái)越多, 有廣泛應(yīng)用; 研制一種新型立式紅外透鏡雙面定中心磨邊機(jī)具有較高的工程應(yīng)用價(jià)值。
中大口徑紅外透鏡中心偏差的技術(shù)要求
紅外光學(xué)系統(tǒng), 多數(shù)是望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)和接近望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)。紅外透鏡的技術(shù)要求基本是按照望遠(yuǎn)系統(tǒng)的技術(shù)要求執(zhí)行。透鏡的中心偏差根據(jù)儀器的不同用途的數(shù)值確定。
在實(shí)際生產(chǎn)中, ¢80~200的中大口徑紅外透鏡的中心偏差一般為0.005~0.05mm
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理
機(jī)床的結(jié)構(gòu), 常用主軸軸線與地面的位置關(guān)系來(lái)劃分類型。軸線與地面垂直為立式;平行為臥式。為了解決大口徑紅外透鏡自重對(duì)定心精度的影響, 提高定心效率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度, 本課題主軸系統(tǒng)采用立式結(jié)構(gòu), 且主軸中心有一通孔, 使下端定心儀能找到粘接面的自準(zhǔn)反射像。主軸與零件粘接夾頭采用螺紋連接, 錐面定心。
紅外透鏡放置在主軸夾頭上端, 定心后用蜂膠粘牢。在主軸軸線上下方各安裝有光學(xué)定心儀, 用于對(duì)零件粘接面和非粘接面進(jìn)行定心。
磨輪軸系安裝在一繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的擺臂上, 在彈黃力作用下緊貼進(jìn)給控制結(jié)構(gòu), 磨輪磨削量大小由進(jìn)給機(jī)構(gòu)控制。
紅外材料如娃、鍺等, 質(zhì)硬而脆, 磨邊時(shí)容揚(yáng)發(fā)生崩邊現(xiàn)象。而砂輪的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方式是引起崩邊的主要原因。不同規(guī)格的砂輪, 有不同的磨削量。當(dāng)磨削大尺寸零件時(shí), 若進(jìn)刀量過(guò)大, 砂輪一次磨不了那么多, 接著又進(jìn)一次刀, 雖然每次都磨去一些, 但砂輪始終處于過(guò)載狀態(tài), 使砂輪不能充分地發(fā)揮它的作用, 容易發(fā)生粘刀和崩邊現(xiàn)象, 影響磨削效果若進(jìn)刀量過(guò)小, 則磨削效率低, 滿足不了生產(chǎn)需求。因此紅外透鏡磨邊機(jī)磨輪進(jìn)給系統(tǒng)要滿足以下功能:
1:具有自動(dòng)進(jìn)給功能, 進(jìn)給量大小可調(diào)。
2磨輪工作時(shí)要有充分的磨削時(shí)間, 具有“ 走光刀” ( 精磨) 功能。
3磨輪轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)。
為了實(shí)現(xiàn)磨輪自動(dòng)進(jìn)給且進(jìn)給量可調(diào), 進(jìn)給系統(tǒng)由兩部分組成, 一是曲柄搖桿機(jī)構(gòu),二是螺打螺母機(jī)構(gòu)。搖桿擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)螺母旋轉(zhuǎn), 使螺桿伸縮控制磨輪的進(jìn)給量。螺母上裝有棘輪棘爪機(jī)構(gòu), 使磨輪在一個(gè)搖桿擺動(dòng)周期內(nèi)只實(shí)現(xiàn)一次進(jìn)給, 即間歇進(jìn)給, 從而使磨輪具有“ 走光刀” 功能。調(diào)整曲柄的長(zhǎng)度就可調(diào)整進(jìn)給量的大小。磨輪電機(jī)采用變頻控制,轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)。零件倒角由凸輪控制。
磨邊零件的外徑尺寸精度由特制分厘卡控制, 手動(dòng)設(shè)定。
新型立式紅外透鏡雙面定中心設(shè)備的研制, 其目的是為了彌補(bǔ)和解決臥式雙面定中心設(shè)備在加工大直徑透鏡時(shí)的性能短板及功能欠缺, 以滿足紅外產(chǎn)業(yè)對(duì)大直徑透鏡磨邊設(shè)備的需求。
立式紅外透鏡雙面定中心設(shè)備的研制, 很多構(gòu)想和設(shè)計(jì)來(lái)源于前人的思路, 對(duì)構(gòu)想進(jìn)行了補(bǔ)充, 實(shí)施和完善, 涉及的方面主要有立式結(jié)構(gòu), 主軸精度, 成像及倒角。