專利名稱：一種非球面透鏡及透鏡模具的加工方法
技術領域：
本發明涉及一種透鏡加工方法，特別是涉及一種非球面透鏡及透鏡模具的機械加工方法。
背景技術：
非球面透鏡是一種幾何光學元件，它克服了球面透鏡成像發生畸變的缺陷，用途非常廣泛。現有的非球面透鏡的傳統加工方法是先加工好非球面金屬模，用金屬模去成型高密度陶瓷模具，再用高密度陶瓷模具耐高溫且具有微孔結構等特點，在高溫下使透鏡材料變形，加工成透鏡。這種透鏡加工方法屬于熱加工方法，它雖然能夠加工成非球面透鏡及透鏡模具，但其加工工藝方法復雜，費用成本高，加工精度低。為了解決高溫陶瓷模具加工非球面透鏡及透鏡模具存在的上述問題，本申請人于2004年4月6日申請的申請號為200410023018.3，名稱為一種非球面透鏡及透鏡模具的仿形加工方法的申請，該申請的仿形加工方法屬于冷加工機械方法，它是用旋轉的非球面成形磨具來加工與磨具軸中心線處于垂直位置的旋轉透鏡及透鏡模具，它解決了上述高溫陶瓷模具熱加工方法加工非球面透鏡及透鏡模具時存在的問題，但該申請的非球面仿形加工方法需要根據各種不同幾何尺寸的非球面透鏡，即要根據不同的透鏡參數來制造不同的非球面成型磨具，因而其非球面成型磨具規格品種多，非球面磨具制造費用高，磨削加工效率不高。
發明內容
針對上述現有技術中非球面透鏡及透鏡模具加工中存在的問題，本發明提出了一種磨具適用性強，加工方便，加工效率和精度高的非球面透鏡及透鏡模具的加工方法。
本發明所述非球面透鏡及透鏡模具的加工方法是將透鏡或透鏡模具固定裝在旋轉的主軸上，主軸固定在可移動的拖板上，在透鏡或透鏡模具曲面相對的位置上設置有可擺動和擺動曲率半徑可變化的旋轉磨頭，將非球面透鏡或透鏡模具的曲率半徑編制成數字信號，用數字信號來控制磨頭的擺動角和擺動曲率半徑變化，使磨頭產生與非球面透鏡或透鏡模具曲面素線相同的運動軌跡，配合旋轉的透鏡或透鏡模具，完成非球面透鏡或透鏡模具的加工。
本發明所述非球面透鏡及透鏡模具的加工方法由于將一個非球面透鏡或透鏡模具上基弧不同的曲率半徑編制成不同數字信號，利用不同數字信號來控制旋轉磨頭的擺動角度和擺動曲率半徑變化，使磨頭產生與透鏡或透鏡模具曲率半徑相同的運動軌跡，配合旋轉的透鏡或透鏡模具，完成一個非球面透鏡或透鏡模具的加工。根據各種不同參數的非球面透鏡及透鏡模具基弧的曲率半徑，編制成不同參數組別的數字信號程序，用一個磨頭就可完成不同參數的透鏡或透鏡模具加工，磨頭適用性強，其透鏡及透鏡模具加工效率和精度高。
圖1是本發明非球面透鏡的加工方法的加工裝置平面示意圖，
圖2是圖1的A-A剖視圖，圖3是非球面透鏡結構剖面圖。
在圖中，1、透鏡 2、主軸 3、拖板 4、導軌 5、機座 6、磨頭 7、擺動板 8、移動板 9、絲桿 10、擺動軸 11、數控箱 12、高速電機 13、移動電機 14、驅動齒輪 15、齒輪板具體實施方式
用圖1和圖2所示裝置實現本發明所述的加工方法，在圖1和圖2中，在機座5上設有兩平行導軌4，在導軌4上裝有與導軌4相配的可移動的拖板3，在拖板3上裝有旋轉主軸2，在主軸2一端固定裝有透鏡1，在透鏡1曲面相對的右側設有擺動板7，擺動板7一端用擺動軸10與機座5相連，擺動板7另一端下部固定裝有齒輪板15，擺動軸10的擺動旋轉中心位于主軸2軸心線上，在機座5上裝有驅動齒輪14，驅動齒輪14與齒輪板15相嚙合，驅動齒輪14用電機帶動，利用電機正反轉使擺動板7擺動，在擺動板7上面裝有移動板8，移動板8一端通過絲桿9與移動電機13相連，在移動板8上固定裝有高速電機12，高速電機12與與磨頭6相連，數控箱11與各種伺服電機，驅動器等電器相連，形成數字信號自動控制系統。
在圖3中，所述非球面透鏡為對稱非球面透鏡，其透鏡1由外基弧、內基弧和端面形成，利用內外基弧不同的曲率半徑來形成非球面透鏡。加工時，先加工內基弧非球面，將內基弧球面的圓心角和弧面曲率半徑編制成數字信號，利用該數字信號通過電腦來控制擺動板7擺動角度和擺動曲率半徑變化值，完成外基弧的加工；調換移動板7及其上附件和拖板3及其上附件的相對位置，用類似裝置可完成外基弧加工。同理，利用上述方法，編制不同的數字信號，可完成對稱非球面透鏡模具加工。
權利要求
1.一種非球面透鏡及透鏡模具的加工方法，將透鏡(1)或透鏡模具固定裝在旋轉的主軸(2)上，主軸固定在可移動的拖板(3)上，在透鏡(1)或透鏡模具曲面相對的位置上設置有可擺動和擺動曲率半徑可變化的旋轉磨頭(6)，將非球面透鏡或透鏡模具曲率半徑編制成數字信號，用數字信號來控制磨頭(6)的擺動角和擺動曲率半徑變化，使磨頭產生與非球面透鏡或透鏡模具曲面素線相同的運動軌跡，配合旋轉的透鏡或透鏡模具，完成非球面透鏡及透鏡模具的加工。
全文摘要
本發明公開了一種非球面透鏡及透鏡模具的加工方法，將透鏡(1)或透鏡模具固定裝在旋轉的主軸(2)上，主軸固定在可移動的拖板上，在透鏡(1)或透鏡模具曲面相對的位置上設置有可擺動和擺動曲率半徑可變化的旋轉磨頭(6)，將非球面透鏡或透鏡模具曲率半徑編制成數字信號，用數字信號來控制磨頭的擺動角和擺動曲率半徑變化，使磨頭產生與非球面透鏡或透鏡模具曲面素線相同的運動軌跡，配合旋轉的透鏡或透鏡模具，完成非球面透鏡及透鏡模具的加工；根據各種不同參數的非球面透鏡或透鏡模具的曲率半徑編制成不同組別的數字信號，就可完成不同參數的透鏡或透鏡模具的加工，磨頭適用性強，加工方便，其非球面透鏡及透鏡模具加工效率和精度高。
文檔編號B29C39/26GK101042440SQ20071003442
公開日2007年9月26日 申請日期2007年2月13日 優先權日2007年2月13日
發明者王中安 申請人:王中安