光学零件加工主要难点的分析3

　　3.2传统轨迹成型加工方法的难点

　　人们早已从手工加工技术中了解到依据加工轨迹的成型加工的机械化加工技术是解决手工加工技术难的关键。所以经长时间努力研发出了几十种可依据的轨迹加工技术。其中最为有效的加工方法是当前广泛采用的球面加工技术。当前所采用的球面加工技术如图1所示，由粗磨、精磨、抛光三大基本工序组成。

　　图1所示的范成法粗磨加工原理又称为包络铣磨原理，这一原理是英国学者W.Tayor在1920年首次提出来的，但直到上世纪50年代才出现应用该原理的铣磨机床。图1所示的铣磨原理解决了传统手工粗磨中存在的加工效率低，加工环境差和操作者劳动强度大等问题，对光学零件加工技术起到了革命性的促进作用。这种包络铣磨原理是工具的磨轮与工件旋转轨迹相互干涉形成的包络轨迹成型的加工原理。

　　图2，图3所示的是一种压力转移的对研的轨迹成型法精磨和抛光原理，这种边摆动边旋转的对研方法最终能够获得具有某一半径的球面，这也是工件与磨具轨迹相互干涉成型的轨迹加工方法，这种原理加工出的球面并不一定是设计所要求的球面，为了获得设计所要求的球面，必须不断地调整和修整模具才能达到要求，所以，达到设计所要求的球面在精磨和抛光工序所花费的时间较长，因此，加工球面光学零件需要花费的时间远比相同尺寸的机械零件加工时间长得多。为了提高球面光学零件的加工效率，人们曾尝试把范成法铣磨原理应用于精磨和抛光工序中。图1所示的铣磨原理的球面半径R可用式(1)表示

　　式中α为工件轴与磨轮轴的夹角；Dm为磨轮中径；r为磨轮端面圆弧半径。