张欣波 王 泽 弓清忠

(①厦门理工学院机械与汽车工程学院，福建 厦门 361024;②集美大学机械与能源工程学院，福建 厦门 361024)

近年来主要采用切割代替磨削的镜片加工工艺来大批量生产同类型镜片，在加工设备方面，若采用三轴数控机床，铣削镜片的刀具无法垂直于球面镜片的球心，加工面与镜框安装锲合度低下，需二次打磨，容易造成普遍残料多、加工效率低下等现象；而五轴数控机床具备RTCP(刀尖跟随)功能，完全满足镜片加工要求，加工面与镜框安装锲合度高，但是造价成本过高，导致使用率不高。如文献[1]采用切削代替磨削设计出新型的五轴数控镜片切割机；再如意大利的BIEMMEPI SISTEMI公司研发的五轴镜片切割机JOKER可以加工出多种规格的镜片。

鉴于现有的三直线轴镜片轮廓加工设备生产残料多、效率低以及五轴镜片加工设备生产精度高、成本高的现状，本文针对个性化球面树脂镜片的加工特点，在详细分析其数学模型的基础上，提出一种4轴数控镜片轮廓加工模式，用以替代原有5轴曲面加工才能完成的任务。并在此工艺研究基础上开发一款全新高效自动化个性树脂镜片轮廓加工设备，具有专用机械手上下料、双主轴高速复合加工等特点，提高加工效率，解决目前镜片加工行业存在的关键性技术瓶颈问题。

1 镜片的几何结构与加工工艺分析

针对树脂、亚克力等球面镜片，如图1所示，其表面具有一定的弧度，因此在加工时必须要求刀具……