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近年来,人们对镜片的外观要求越来越高,个性化镜片已经成为镜片行业发展主流。树脂以其质轻、抗冲击力强、透光性好、成本低等独特的优点在镜片材料中得到广泛应用。因此,为满足市场的需求,对个性化树脂镜片的先进制造技术及加工设备提出了更高的要求。
个性化树脂镜片要求加工设备适应镜片表面形状的动态变化,拥有在很短的开发周期内,生产出较低成本、较高质量和不同品种产品的能力。随着数控技术的迅速发展,数控机床给机械制造业带来了革命性的变化,数控加工以加工柔性好,加工精度高,生产率高,减轻操作者劳动强度,改善劳动条件,有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高等众多优点备受加工制造者们的亲睐。本文介绍了一种新型的镜片加工数控设备,它打破了传统的砂轮磨削镜片思维,以割代磨,加速了加工镜片设备的数字化,满足了市场需求。
本文首先根据加工工件的形状、尺寸、精度、材料特性等实际使用要求,对数控镜片切割机进行了功能规划和总体方案设计,在对机械结构进行设计的过程中,主要对滚动直线导轨和滚珠丝杠螺母副进行了计算、校核,确保了机械传动部件的精度和刚度,使之满足系统的要求;个性化树脂镜片表面是由复杂曲面构成,利用激光扫描仪对其进行扫描,为后续的虚拟仿真加工提供CAD模型;对镜片进行数控加工模拟,检验切削模拟无误后,产生NC程序;对数控镜片切割机的主要部件进行结构设计并得出理论误差模型;最后,对关键的零部件进行有限元分析,通过利用ANSYS软件对镜片毛坯模型、旋转工作台等重要部件进行静力学和动力学分析,达到优化设计的目的。