一種菲涅爾透鏡模具的磨削方法與流程
2023-07-08 17:13:02 1
本發明涉及一種模具的加工方法，特別是，涉及一種菲涅爾透鏡模具的磨削方法。
背景技術：
：菲涅爾透鏡(Fresnellens)，又名螺紋透鏡，多是由聚烯烴材料注壓而成的薄片，也有玻璃製作的，鏡片表面一面為光面，另一面刻錄了由小到大的同心圓，它的紋理是根據光的幹涉及擾射以及相對靈敏度和接收角度要求來設計的。菲涅爾透鏡的要求很高，一片優質的菲涅爾透鏡必須表面光潔，紋理清晰，其厚度隨用途而變。由於菲涅爾透鏡的要求很高，也就對製作菲涅爾透鏡的模具要求較高。現有技術中，菲涅爾透鏡模具經過一體成型後，還需要對其進行磨削處理，以滿足製備菲涅爾透鏡同心圓側的要求。現有磨削方法，一般採用移動工件控制待處理模具進行三維移動在位置固定的砂輪上實現磨削，因為磨削角度不易控制，磨削過程中砂輪所受彎矩過大，磨削過程中砂輪經常會對模具產生幹涉，影響模具的質量，無法滿足菲涅爾透鏡的製備要求。技術實現要素：為了克服現有技術的不足，本發明的目的在於提供一種菲涅爾透鏡模具的磨削方法，有效解決了磨削過程中砂輪所受彎矩過大，砂輪對待處理模具產生幹涉的問題，保證了菲涅爾透鏡模具的合格率。為解決上述問題，本發明所採用的技術方案如下：一種菲涅爾透鏡模具的磨削方法，包括步驟：1)磨削準備：將磨削組件固定在旋轉平臺上，所述磨削組件上砂輪的磨削尖點G位於旋轉平臺的旋轉中心；將待處理模具固定在移動工件上，待處理模具的中心軸線與旋轉平臺的旋轉中心軸線垂直相交；2)初始設置：以旋轉平臺1所在平面的左右方向為X軸，垂直於旋轉平臺1所在平面的方向為Z軸，垂直於X軸和Z軸的方向為Y軸；移動工件帶動待處理模具在X軸和/或Y軸上移動，使待處理模具的磨削原點與砂輪的磨削尖點G重合，此時，砂輪的旋轉軸與待處理模具的中心軸線之間夾角β為45°；3)啟動磨削：啟動預設程序，砂輪繞砂輪的旋轉軸旋轉的同時，旋轉平臺沿方向B進行旋轉，且旋轉平臺沿Z軸進行上下往復移動，移動工件在X軸和/或Y軸上往復移動，砂輪在X軸、Y軸、Z軸、方向B四個方向聯動，砂輪的磨削尖點G始終沿預設的菲涅爾形狀軌跡運行，並與待處理模具的待磨削位置重合，完成菲涅爾透鏡模具的磨削。優選的，所述步驟3)中，磨削過程中，所述砂輪的旋轉軸與待處理模具的中心軸線之間夾角β為15°～75°。優選的，所述步驟3)中，磨削過程中，所述砂輪的旋轉軸與待處理模具的中心軸線之間夾角β為45°優選的，所述磨削組件還包括電機，所述砂輪通過電機輸出軸與電機連接。優選的，所述砂輪為蝶型或梯形的金剛石砂輪。優選的，所述砂輪的周壁與端面之間構成斜切角結構，所述磨削尖點G為斜切角的頂點，所述斜切角的角度α為30°～60°。優選的，所述斜切角的角度α為45°。相比現有技術，本發明的有益效果在於：本發明中，砂輪繞砂輪的旋轉軸旋轉的同時，旋轉平臺沿方向B進行旋轉，且旋轉平臺沿Z軸進行上下往復移動，移動工件在X、Y軸上往復移動，移動工件帶動待處理模具在X、Y上往復運動，砂輪在Z軸上往復運動的同時，旋轉平臺沿方向B進行旋轉，實時對磨削角度進行調整，從而使得砂輪的磨削尖點G始終沿預設的菲涅爾形狀軌跡運行，並與待處理模具的待磨削位置重合的同時，保證了磨削的角度，減少砂輪的彎矩，避免了砂輪對待處理模具產生幹涉，保證了菲涅爾透鏡模具的合格率。附圖說明圖1為本發明中菲涅爾透鏡模具的磨削方法的流程圖；圖2為本發明步驟1)磨削準備時各部件的分布狀態；圖3為本發明步驟2)初始設置時各部件的分布狀態；其中，1為旋轉平臺、2為磨削組件、21為電機、22為電機輸出軸、23為砂輪、24為砂輪的旋轉軸、3為待處理模具、31為待處理模具的中心軸線、4為移動工件、α為砂輪的斜切角的角度、β為砂輪的旋轉軸與待處理模具的旋轉中心軸線之間夾角，G為砂輪的磨削尖點。具體實施方式下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。根據描述的需要，對本發明中涉及的符號及名稱定義如下：以旋轉平臺1所在平面的左右方向為X軸，垂直於旋轉平臺1所在平面的方向為Z軸，垂直於X軸和Z軸的方向為Y軸，旋轉平臺1逆時針旋轉方向定義為方向B，以下說明中，均以上述定義為基準進行描述。如圖2、3所示，對待處理模具3進行磨削時，應用到以下各部件：旋轉平臺1：可以沿方向B旋轉的同時在Z軸上進行往復移動，垂直貫穿旋轉平臺1的旋轉中心的軸線即旋轉平臺1的旋轉中心軸線。磨削組件2：包括電機21，以及通過電機輸出軸22設置在電機21上的砂輪23，電機輸出軸22的中心軸即砂輪的旋轉軸24。待處理模具3：其截面為矩形、圓形或橢圓形等規則形狀，其上的中心軸線31為垂直貫穿待處理模具3中心的軸線，中心軸線31與待處理模具3的曲面一側的交點為其磨削原點。移動工件4：用於固定待處理模具3，並帶動模具在X軸和/或Y軸進行往復移動。磨削組件2固定在旋轉平臺1上，旋轉平臺1和移動工件4均通過數控工具機進行控制。實施例1如圖1所示，應用以上各部件進行菲涅爾透鏡模具的磨削處理：1)磨削準備：將磨削組件2固定在旋轉平臺1上，磨削組件2上的砂輪23的磨削尖點G位於旋轉平臺1的旋轉中心；將待處理模具3固定在移動工件4上，待處理模具3的中心軸線31與旋轉平臺1的旋轉中心軸線垂直相交；其中，砂輪23為蝶型的金剛石砂輪，砂輪23的周壁與端面之間構成斜切角結構，磨削尖點G為斜切角的頂點，所述斜切角的角度α為30°；2)初始設置：移動工件4帶動待處理模具3在X軸和/或Y軸上移動，使待處理模具3的磨削原點與砂輪23的磨削尖點G重合，此時，砂輪的旋轉軸24與待處理模具3的中心軸線31之間夾角β調整為45°；3)啟動磨削：啟動預設程序(即根據要加工菲涅爾透鏡進行設計的各項程序指標)，砂輪23繞砂輪的旋轉軸24旋轉的同時，旋轉平臺1沿方向B進行旋轉，且旋轉平臺1沿Z軸進行上下往復移動，移動工件4在X軸和/或Y軸上往復移動，磨削過程中，經過旋轉平臺1的旋轉，砂輪的旋轉軸24與待處理模具的中心軸線31之間夾角β動態調整為15°-30°。砂輪23在X軸、Y軸、Z軸、方向B四個方向聯動，砂輪23的磨削尖點G始終沿預設的菲涅爾形狀軌跡運行，並與待處理模具3的待磨削位置重合，完成菲涅爾透鏡模具的磨削。實施例2應用以上各部件進行菲涅爾透鏡模具的磨削處理：1)磨削準備：將磨削組件2固定在旋轉平臺1上，磨削組件2上砂輪23的磨削尖點G位於旋轉平臺1的旋轉中心；將待處理模具3固定在移動工件4上，待處理模具的中心軸線31與旋轉平臺1的旋轉中心軸線垂直相交；其中，砂輪23為梯形的金剛石砂輪，砂輪23的周壁與端面之間構成斜切角結構，磨削尖點G為斜切角的頂點，所述斜切角的角度α為60°；2)初始設置：移動工件4帶動待處理模具3在X軸和/或Y軸上移動，使待處理模具3的磨削原點與砂輪23的磨削尖點G重合，此時，砂輪的旋轉軸24與待處理模具的中心軸線31之間夾角β調整為45°；3)啟動磨削：啟動預設程序(即根據要加工菲涅爾透鏡進行設計的各項程序指標)，砂輪23繞砂輪的旋轉軸24旋轉的同時，旋轉平臺1沿方向B進行旋轉，且旋轉平臺1沿Z軸進行上下往復移動，移動工件4在X軸和/或Y軸上往復移動，磨削過程中，經過旋轉平臺1的旋轉，砂輪的旋轉軸24與待處理模具的中心軸線31之間夾角β動態調整為60°-75°。砂輪23在X軸、Y軸、Z軸、方向B四個方向聯動，砂輪23的磨削尖點G始終沿預設的菲涅爾形狀軌跡運行，並與待處理模具3的待磨削位置重合，完成菲涅爾透鏡模具的磨削。實施例3應用以上各部件進行菲涅爾透鏡模具的磨削處理：1)磨削準備：將磨削組件2固定在旋轉平臺1上，磨削組件2上砂輪23的磨削尖點G位於旋轉平臺1的旋轉中心；將待處理模具3固定在移動工件4上，待處理模具的中心軸線31與旋轉平臺1的旋轉中心軸線垂直相交；其中，砂輪23為蝶型的金剛石砂輪，砂輪23的周壁與端面之間構成斜切角結構，磨削尖點G為斜切角的頂點，所述斜切角的角度α為45°；2)初始設置：移動工件4帶動待處理模具3在X軸和/或Y軸上移動，使待處理模具3的磨削原點與砂輪23的磨削尖點G重合，此時，砂輪的旋轉軸24與待處理模具的中心軸線31之間夾角β調整為45°；3)啟動磨削：啟動預設程序(即根據要加工菲涅爾透鏡進行設計的各項程序指標)，砂輪23繞砂輪的旋轉軸24旋轉的同時，旋轉平臺1沿方向B進行旋轉，且旋轉平臺1沿Z軸進行上下往復移動，移動工件4在X軸和/或Y軸上往復移動，磨削過程中，經過旋轉平臺1的旋轉，砂輪的旋轉軸24與待處理模具的中心軸線31之間夾角β動態調整為45°-60°。砂輪23在X軸、Y軸、Z軸、方向B四個方向聯動，砂輪23的磨削尖點G始終沿預設的菲涅爾形狀軌跡運行，並與待處理模具3的待磨削位置重合，完成菲涅爾透鏡模具的磨削。上述實施例中，砂輪的旋轉軸24與待處理模具的中心軸線31之間夾角β為15°～75°，砂輪23上斜切角的角度α為30°～60°，角度α和夾角β的設置，可以有效的保證磨削的角度的同時，減少砂輪23的彎矩，避免了砂輪23對待處理模具產生幹涉，保證了菲涅爾透鏡模具的合格率；金剛石材質的砂輪具有更好的磨削效果。分別採用上述實施例中方案進行菲涅爾透鏡模具的小批量試產，得到下表數據：試產量(個)不合格產品數量(個)合格率實施例1200398.50％實施例2200498.00％實施例3200299.00％綜合上表可以看出，採用本發明中菲涅爾透鏡模具的磨削方法，生產的菲涅爾透鏡模具合格率在98％以上，大大提高了菲涅爾透鏡模具的合格率。對本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應該屬於本發明權利要求的保護範圍之內。當前第1頁1 2 3