LED光学模具超精密加工工艺研究

【摘要】LED光学元件由于其功能特点而要求其具备非常高的面形精度与表面粗糙度。模具的制造质量,尤其是光学模芯的质量决定了光学元件的质量,故模具的制造装配就成为了LED光学元件质量的关键因素。本论文来源于与东莞市某模具企业合作项目,属于东莞市高等院校、科研机构科技计划项目(2012108101006)。本文以单点金刚石车削技术为基础,并将其具体运用于LED光学元件的模芯加工制作上,确定相关工艺方案。本文首先介绍了目前超精密模具制造研究现状与发展趋势,从工艺的角度介绍模具各个系统的功能,并指出模具材料的要求与使用原则。对铣削加工、电火花加工、磨削加工、电火花线切割、车削加工工艺的原理与工艺特点与趋势进行解释说明,并就其中一些工艺问题提供了一些借鉴方案。通过查找阅读大量的文献,对单点金刚石车削技术进行深入了解认识。解释了超精密切削加工的加工机理,计算推导得到了精密切削下工件的弹性退回量δ1与当金刚石刀具刃口半径r一定时,工件上最小切削厚度αpmin的公式；对金刚石刀具种类、几何参数、装夹方式、加工对象、失效形式进行总结归纳,并就影响单点金刚石车削加工质量的因素进行探讨,提出一些提高零件加工质量的措施,为模芯加工做好准备。对光学模芯的结构特点、精度要求、表面粗糙度要求进行分析。就目前几种加工光学模芯的加工方案进行比较,确定各个方案的优缺点与及适用场合,确定了零件在化学镀镍后采用单点金刚石车削加工的方案。随后对加工方案进行具体化,对化学镀镍工艺进行了详尽介绍,设计零件的夹具,并分析了对刀对零件面形误差的影响,确定镀镍层的切削用量,排屑冷却方式。使用UGNX的数控加工模块(CAM)对模具零件进行数控编程加工,利用计算机对加工工程进行仿真模拟,并根据仿真结果对切削用量、刀具轨迹进行改进选取,生成NC代码。
【作者】阴俊峰；
【导师】张洪；
【作者基本信息】广东工业大学，机械工程，2014，硕士
【关键词】注塑模具；LED光学元件；单点金刚石车削；镀镍模芯；工艺分析；UGNXCAM；

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