一种菲涅尔透镜模具的磨削方法与流程

本发明涉及一种模具的加工方法，特别是，涉及一种菲涅尔透镜模具的磨削方法。
背景技术：
：菲涅尔透镜(Fresnellens)，又名螺纹透镜，多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，也有玻璃制作的，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，它的纹理是根据光的干涉及扰射以及相对灵敏度和接收角度要求来设计的。菲涅尔透镜的要求很高，一片优质的菲涅尔透镜必须表面光洁，纹理清晰，其厚度随用途而变。由于菲涅尔透镜的要求很高，也就对制作菲涅尔透镜的模具要求较高。现有技术中，菲涅尔透镜模具经过一体成型后，还需要对其进行磨削处理，以满足制备菲涅尔透镜同心圆侧的要求。现有磨削方法，一般采用移动工件控制待处理模具进行三维移动在位置固定的砂轮上实现磨削，因为磨削角度不易控制，磨削过程中砂轮所受弯矩过大，磨削过程中砂轮经常会对模具产生干涉，影响模具的质量，无法满足菲涅尔透镜的制备要求。技术实现要素：为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种菲涅尔透镜模具的磨削方法，有效解决了磨削过程中砂轮所受弯矩过大，砂轮对待处理模具产生干涉的问题，保证了菲涅尔透镜模具的合格率。为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：一种菲涅尔透镜模具的磨削方法，包括步骤：1)磨削准备：将磨削组件固定在旋转平台上，所述磨削组件上砂轮的磨削尖点G位于旋转平台的旋转中心；将待处理模具固定在移动工件上，待处理模具的中心轴线与旋转平台的旋转中心轴线垂直相交；2)初始设置：以旋转平台1所在平面的左右方向为X轴，垂直于旋转平台1所在平面的方向为Z轴，垂直于X轴和Z轴的方向为Y轴；移动工件带动待处理模具在X轴和/或Y轴上移动，使待处理模具的磨削原点与砂轮的磨削尖点G重合，此时，砂轮的旋转轴与待处理模具的中心轴线之间夹角β为45°；3)启动磨削：启动预设程序，砂轮绕砂轮的旋转轴旋转的同时，旋转平台沿方向B进行旋转，且旋转平台沿Z轴进行上下往复移动，移动工件在X轴和/或Y轴上往复移动，砂轮在X轴、Y轴、Z轴、方向B四个方向联动，砂轮的磨削尖点G始终沿预设的菲涅尔形状轨迹运行，并与待处理模具的待磨削位置重合，完成菲涅尔透镜模具的磨削。优选的，所述步骤3)中，磨削过程中，所述砂轮的旋转轴与待处理模具的中心轴线之间夹角β为15°～75°。优选的，所述步骤3)中，磨削过程中，所述砂轮的旋转轴与待处理模具的中心轴线之间夹角β为45°优选的，所述磨削组件还包括电机，所述砂轮通过电机输出轴与电机连接。优选的，所述砂轮为蝶型或梯形的金刚石砂轮。优选的，所述砂轮的周壁与端面之间构成斜切角结构，所述磨削尖点G为斜切角的顶点，所述斜切角的角度α为30°～60°。优选的，所述斜切角的角度α为45°。相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明中，砂轮绕砂轮的旋转轴旋转的同时，旋转平台沿方向B进行旋转，且旋转平台沿Z轴进行上下往复移动，移动工件在X、Y轴上往复移动，移动工件带动待处理模具在X、Y上往复运动，砂轮在Z轴上往复运动的同时，旋转平台沿方向B进行旋转，实时对磨削角度进行调整，从而使得砂轮的磨削尖点G始终沿预设的菲涅尔形状轨迹运行，并与待处理模具的待磨削位置重合的同时，保证了磨削的角度，减少砂轮的弯矩，避免了砂轮对待处理模具产生干涉，保证了菲涅尔透镜模具的合格率。附图说明图1为本发明中菲涅尔透镜模具的磨削方法的流程图；图2为本发明步骤1)磨削准备时各部件的分布状态；图3为本发明步骤2)初始设置时各部件的分布状态；其中，1为旋转平台、2为磨削组件、21为电机、22为电机输出轴、23为砂轮、24为砂轮的旋转轴、3为待处理模具、31为待处理模具的中心轴线、4为移动工件、α为砂轮的斜切角的角度、β为砂轮的旋转轴与待处理模具的旋转中心轴线之间夹角，G为砂轮的磨削尖点。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。根据描述的需要，对本发明中涉及的符号及名称定义如下：以旋转平台1所在平面的左右方向为X轴，垂直于旋转平台1所在平面的方向为Z轴，垂直于X轴和Z轴的方向为Y轴，旋转平台1逆时针旋转方向定义为方向B，以下说明中，均以上述定义为基准进行描述。如图2、3所示，对待处理模具3进行磨削时，应用到以下各部件：旋转平台1：可以沿方向B旋转的同时在Z轴上进行往复移动，垂直贯穿旋转平台1的旋转中心的轴线即旋转平台1的旋转中心轴线。磨削组件2：包括电机21，以及通过电机输出轴22设置在电机21上的砂轮23，电机输出轴22的中心轴即砂轮的旋转轴24。待处理模具3：其截面为矩形、圆形或椭圆形等规则形状，其上的中心轴线31为垂直贯穿待处理模具3中心的轴线，中心轴线31与待处理模具3的曲面一侧的交点为其磨削原点。移动工件4：用于固定待处理模具3，并带动模具在X轴和/或Y轴进行往复移动。磨削组件2固定在旋转平台1上，旋转平台1和移动工件4均通过数控机床进行控制。实施例1如图1所示，应用以上各部件进行菲涅尔透镜模具的磨削处理：1)磨削准备：将磨削组件2固定在旋转平台1上，磨削组件2上的砂轮23的磨削尖点G位于旋转平台1的旋转中心；将待处理模具3固定在移动工件4上，待处理模具3的中心轴线31与旋转平台1的旋转中心轴线垂直相交；其中，砂轮23为蝶型的金刚石砂轮，砂轮23的周壁与端面之间构成斜切角结构，磨削尖点G为斜切角的顶点，所述斜切角的角度α为30°；2)初始设置：移动工件4带动待处理模具3在X轴和/或Y轴上移动，使待处理模具3的磨削原点与砂轮23的磨削尖点G重合，此时，砂轮的旋转轴24与待处理模具3的中心轴线31之间夹角β调整为45°；3)启动磨削：启动预设程序(即根据要加工菲涅尔透镜进行设计的各项程序指标)，砂轮23绕砂轮的旋转轴24旋转的同时，旋转平台1沿方向B进行旋转，且旋转平台1沿Z轴进行上下往复移动，移动工件4在X轴和/或Y轴上往复移动，磨削过程中，经过旋转平台1的旋转，砂轮的旋转轴24与待处理模具的中心轴线31之间夹角β动态调整为15°-30°。砂轮23在X轴、Y轴、Z轴、方向B四个方向联动，砂轮23的磨削尖点G始终沿预设的菲涅尔形状轨迹运行，并与待处理模具3的待磨削位置重合，完成菲涅尔透镜模具的磨削。实施例2应用以上各部件进行菲涅尔透镜模具的磨削处理：1)磨削准备：将磨削组件2固定在旋转平台1上，磨削组件2上砂轮23的磨削尖点G位于旋转平台1的旋转中心；将待处理模具3固定在移动工件4上，待处理模具的中心轴线31与旋转平台1的旋转中心轴线垂直相交；其中，砂轮23为梯形的金刚石砂轮，砂轮23的周壁与端面之间构成斜切角结构，磨削尖点G为斜切角的顶点，所述斜切角的角度α为60°；2)初始设置：移动工件4带动待处理模具3在X轴和/或Y轴上移动，使待处理模具3的磨削原点与砂轮23的磨削尖点G重合，此时，砂轮的旋转轴24与待处理模具的中心轴线31之间夹角β调整为45°；3)启动磨削：启动预设程序(即根据要加工菲涅尔透镜进行设计的各项程序指标)，砂轮23绕砂轮的旋转轴24旋转的同时，旋转平台1沿方向B进行旋转，且旋转平台1沿Z轴进行上下往复移动，移动工件4在X轴和/或Y轴上往复移动，磨削过程中，经过旋转平台1的旋转，砂轮的旋转轴24与待处理模具的中心轴线31之间夹角β动态调整为60°-75°。砂轮23在X轴、Y轴、Z轴、方向B四个方向联动，砂轮23的磨削尖点G始终沿预设的菲涅尔形状轨迹运行，并与待处理模具3的待磨削位置重合，完成菲涅尔透镜模具的磨削。实施例3应用以上各部件进行菲涅尔透镜模具的磨削处理：1)磨削准备：将磨削组件2固定在旋转平台1上，磨削组件2上砂轮23的磨削尖点G位于旋转平台1的旋转中心；将待处理模具3固定在移动工件4上，待处理模具的中心轴线31与旋转平台1的旋转中心轴线垂直相交；其中，砂轮23为蝶型的金刚石砂轮，砂轮23的周壁与端面之间构成斜切角结构，磨削尖点G为斜切角的顶点，所述斜切角的角度α为45°；2)初始设置：移动工件4带动待处理模具3在X轴和/或Y轴上移动，使待处理模具3的磨削原点与砂轮23的磨削尖点G重合，此时，砂轮的旋转轴24与待处理模具的中心轴线31之间夹角β调整为45°；3)启动磨削：启动预设程序(即根据要加工菲涅尔透镜进行设计的各项程序指标)，砂轮23绕砂轮的旋转轴24旋转的同时，旋转平台1沿方向B进行旋转，且旋转平台1沿Z轴进行上下往复移动，移动工件4在X轴和/或Y轴上往复移动，磨削过程中，经过旋转平台1的旋转，砂轮的旋转轴24与待处理模具的中心轴线31之间夹角β动态调整为45°-60°。砂轮23在X轴、Y轴、Z轴、方向B四个方向联动，砂轮23的磨削尖点G始终沿预设的菲涅尔形状轨迹运行，并与待处理模具3的待磨削位置重合，完成菲涅尔透镜模具的磨削。上述实施例中，砂轮的旋转轴24与待处理模具的中心轴线31之间夹角β为15°～75°，砂轮23上斜切角的角度α为30°～60°，角度α和夹角β的设置，可以有效的保证磨削的角度的同时，减少砂轮23的弯矩，避免了砂轮23对待处理模具产生干涉，保证了菲涅尔透镜模具的合格率；金刚石材质的砂轮具有更好的磨削效果。分别采用上述实施例中方案进行菲涅尔透镜模具的小批量试产，得到下表数据：试产量(个)不合格产品数量(个)合格率实施例1200398.50％实施例2200498.00％实施例3200299.00％综合上表可以看出，采用本发明中菲涅尔透镜模具的磨削方法，生产的菲涅尔透镜模具合格率在98％以上，大大提高了菲涅尔透镜模具的合格率。对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。当前第1页1 2 3