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标题: 透镜的上面的很多micro lens怎么加工出来的 [打印本页]
作者: fdsadfdsid    时间: 2016-8-5 16:26
标题: 透镜的上面的很多micro lens怎么加工出来的

最近做样品的时候发现的透镜的角度有点不对，也在误差以内，找了两家供应商做了样品比较下，这里仅仅谈谈micro lens的加工时候需要注意的地方。

micro lens CNC一般都是用精雕机雕出来的，那么精度控制就得从精雕机的精度着手。客户与加工厂沟通后，发现有2个地方对精度影响比较大。一个是刀尖的直径，另一个是速度。


一、刀具角度的选取
初始半径为0，刃长为0.1，后角不变，不同角度截面积如下表：

  刃长
半径
锥度
后角
截面积
截面积
比值
0.1
0.008748
10
30
0.0001  
1
0.1
0.017631
20
30
0.0004  
4
0.1
0.026793
30
30
0.0009  
9
0.1
0.036394
40
30
0.0016  
16
0.1
0.046627
50
30
0.0026  
26
0.1
0.05773
60
30
0.0040  
40

  由上表可以得出这样的结论：角度越大，其截面积的增加的速率越快，刀具的强度越高。所以建议，在条件允许的情况下，尽可能选择大角度刀具。

二、刀具旋转时的线速度：
V=πDN/1000　（m/min）
D ：刀具直径  ( mm)      
N （F1）：刀具转速（rpm）

转速   
  7000
10000
20000
24000
40000
刀尖直径
   rpm
rpm
rpm
rpm
rpm
0.1mm
　2.198
　3.14
　6.28
　7.536
　12.56
0.2mm
4.39
6.28
12.56
15.07
25.12
0.3mm
6.59
9.42
18.84
22.60
37.68
0.4mm
8.79
12.56
25.12
30.14
50.24
0.5mm
10.9
15.7
31.4
37.68
62.8
0.6mm
13.18
18.84
37.68
45.21
75.36
0.8mm
17.58
25.12
50.24
60.28
100.48
1.0mm
21.98
31.4
62.8
75.36
125.6
1.2mm
26.37
37.68
75.36
62.8
150.72
1.5mm
32.97
47.1
94.2
90.43
188.4
1.8mm
39.58
56.55
113.10
135.72
226.20
2.0mm
43.96
62.8
125.6
150.72
251.2
3.0mm
65.94
94.2
188.4
226.08
376.8
4.0mm
87.96
125.66
251.33
301.60
502.65
表5 刀具切削速度一览表(m/min)

       一般工厂的精雕机的精度：刀尖直径控制在0.2mm-0.3mm。但是如果你真的选择0.1mm的刀具，可能出现刮花的现象(厂家原话)。
       切削速度小也有利于精度的提高，但是加工耗时间也会长些，比如我们也可以要求在正常转速降低10%，肯能精度效果要好些。但是转数过慢则会引起摩擦阻力比较大。
作者: fdsadfdsid    时间: 2017-2-8 11:32
既然刀具对微透镜加工有如此重要的影响，这里回顾下刀具的基本知识。
1.刀具分类：
(1)按加工方式和具体用途，可分为车刀、孔加工刀具、铣刀、拉刀、螺纹刀具、齿轮刀具、自动线及数控机床刀具和磨具等几大类型。
(2)按所用材料性质，可分为高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼(CBN)刀具和金刚石刀具等;
(3)按结构形式，可分为整体刀具、镶片刀具、机夹刀具和复合刀具等;
(4)按是否标准化，可分为标准刀具和非标准刀具等。

2.常用的刀具材料
　常用刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金等。
(1) 碳素工具钢（如T10、T12A）及合金工具钢（如9SiCr） 特点是淬火硬度较高，价廉。但耐热性能较差，淬火时易产生变形，通常只用于手工工具及形状较简单、切削速度较低的刀具。
(2) 高速钢 高速钢是含有较多W、Mo、Cr、V 等元素的高合金工具钢。高速钢具有较高的硬度（热处理硬度可达HRC62-67）和耐热性（切削温度可达500-600°C）。它可以加工铁碳合金、非铁金属、高温合金等广泛的材料。高速钢具有高的强度和韧性，抗冲击振动的能力较强，适宜制造各类刀具。但因耐热温度较硬质合金低，故不能用于高速切削。常用牌号分别是W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2等。
(3) 硬质合金 硬质合金是在高温下烧结而成的粉末冶金制品。具有较的硬度(70～175HRC)，能耐850℃～1000℃的高温，具有良好的耐磨性和耐热性以及高硬度。因而其切削速度比高速钢刀锯提高2到3倍，主要用于高速切削，但其强度、韧性和工艺性不如高速钢，因此通常将硬质合金焊接或机械夹固在刀体（刀柄）上使用（如硬质合金车刀）。常用的硬质合金有钨钴类（YG类）、钨钛钴类（YT类）和钨钛钽（铌）类硬质合金（YW类）三类。

① 钨钴类硬质合金（YG类） YG类硬质合金主要由WC和Co组成， YG类硬质合金的抗弯强度和冲击韧性较好，不易崩刃，很适宜切削切屑呈崩碎状的铸铁等脆性材料。常用的牌号有YG3、YG6、YG8等。其中数字表示Co含量的百分比，Co含量少者，较脆、较耐磨。YG8用于粗加工，YG6和YG3用于半精加工和精加工。
②钨钛钴类硬质合金（YT类） YT类硬质合金主要由WC、TiC和Co组成，它里面加入了碳化钛后，增加了硬质合金的硬度、耐热性、抗粘结性和抗氧化能力。但由于YT类硬质合金的抗弯强度和冲击韧性较差，故主要用于切削普通碳钢及合金钢等塑性材料。常用的牌号有YT5、YT15、YT30等。其中数字表示TiC含量的百分比,TiC的含量越多，韧性越小，而耐磨性和耐热性越高。其中TY5一般用于粗加工，YT15和YT30用于半精加工和精加工。
③钨钛钽（铌）类硬质合金（YW类） 它是在普通硬质合金中加入了碳化钽或碳化铌，从而提高了硬质合金的韧性和耐热性，使其具有较好的综合切削性能。YW类硬质合金主要用于不锈钢、耐热钢、高锰钢的加工，也适用于普通碳钢和铸铁的加工，因此被称为通用型硬质合金，常用的牌号有 YW1、YW2等。
  陶瓷与超硬材料都是今年来涌现出来的新型刀具材料，它们无论在硬度、耐磨性、耐热性等方面都胜过传统的刀具材料。

3.刀具切削部分的组成
(1)前面（前刀面):刀具上与切屑接触并相互作用的表面。
(2)主后面（主后刀面):刀具上与工件过渡表面接触并相互作用的表面。
(3)副后面（副后刀面):刀具上与工件已加工表面接触并相互作用的表面。
(4)主切削刃:前刀面与主后刀面的交线，它完成主要的切削工作。
(5)副切削刃:前刀面与副后刀面的交线，它配合主切削刃完成切削工作，并最终形成已加工表面。
(6)刀尖:连接主切削刃和副切削刃的一段刀刃，它可以是小的直线段或圆弧。
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4.刀具主要角度和作用：
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5.要确定和测量刀具角度，必须引入三个相互垂直的参考平面：
(1)切削平面：通过主切削刃上某一点并与工件加工表面相切的平面
(2)基面:通过主切削刃上某一点并与该点切削速度方向相垂直的平面。
(3)正交平面:通过主切削刃上某一点并与主切削刃在基面上的投影相垂直的平面。
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作者: fdsadfdsid    时间: 2017-2-8 12:12

雕刻机：它主轴转速高适合小刀具的加工，扭矩比较小，着重于“雕刻”功能，例如木材（专门加工木板的称为木雕机）、双色板、亚克力板等硬度不高的板材，不太适合强切削的大工件。


雕刻机：它主轴转速高适合小刀具的加工，扭矩比较小，着重于雕刻功能，例如木材（专门加工木板的称为木雕机）、双色板、亚克力板等硬度不高的板材，不太适合强切削的大工件。目前市面上的大多数打着雕刻机旗号的产品都是为加工工艺品为主，成本低，由于精度不高，不宜用于模具开发；但也有例外的例如晶片雕刻机。

精雕机：顾名思义。就是可以精确雕、也可铣，雕刻机的基础上加大了主轴、伺服电机功率，床身承受力，同时保持主轴的高速，更重要的是精度很高。


雕铣机:雕铣机注重雕和铣，是介于精雕机和加工中心之间的过渡机型。相比精雕机，其优点是机器钢性更强，加工效率更高、功率大、适合做软金属的快速、重型切削。相比加工中心优点是：加工软金属如铜、铝的速度更快、钢模的精加工速度效率更高。其缺点不宜进行大型工件的开粗、重切削。雕铣机还向高速发展，一般称为高速机，切削能力更强，加工精度非常高，还可以直接加工硬度在HRC60以上的材料，一次成型。

作者: angelet    时间: 2018-5-22 16:47
厉害 谢谢楼主分享 很好的CNC加工学习资料 点赞



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