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A02-菲涅耳透镜(Fresnel lens)模仁单点钻石车削研究

2011-7-26 12:11| 查看: 55719| 评论: 1|原作者: 郑颖聪、陈明源|来自: 台湾金属中心

摘要: 菲涅耳透镜由于具有将传统透镜薄型化之作用,因此已广泛被运用于3C、太阳能、LED照明、车灯、路灯等产业。但因菲涅耳透镜具有微结构,在加工过程中,常无法达到模仁尺寸精度要求。
五、实验结果与分析

实验数据将由Form Talysurf Laser 635来进行量测,由于环形聚焦微结构模仁结构窄小,因此实验将以模仁中间部份(如图9)来进行表面粗糙量测比较。为避免主轴在高转速数下之主轴问题,每次更换模仁后都必须重新调校主轴动平衡达≦0.03μm偏摆后在进行加工(如表3)。
图9:模仁表面粗糙度量测位置图


表3:不同实验动平衡数据

由如表4及图10之表面粗糙度数据及曲线图,可以看出实验5之表面粗糙度值最小,而其条件是主轴转速2000rpm、进给速率0.5mm/min、切削深度0.4μm,与理论表面粗糙度所计算出来之趋势相符。

表4:不同实验条件下之表面粗糙度值

图10:不同实验条件下之表面粗糙度曲线图


在图11中,由单一变动因子可看出进给速率对整个表面粗糙度之影响最明显,而转速次之,切削深度对表面粗糙度没有特别明显之影响。
图11:单一变动因子中表面粗糙度之分析

在微结构深度部分,由于本实验为固定深度变Pitch之模仁结构,因此微结构深度一致,但由于模仁越外圈夹角越小,越内圈夹角越大,外圈大夹角小因此刀具较不易加工至底部,所以微结构深度相较与内圈浅。因具有此特点,所以将以量测外圈与内圈深度来比较如图12,是否与理论吻合。

图12:模仁微结构深度量测似意图


表5及图13为不同实验条件下模仁之微结构深度比较表及图,依数据可看出内外圈之加工深度与理论分析一致,由于内圈夹角大刀具可加工至较深,而外圈由于夹角小刀具可加工到的深度相较于内圈浅。

表5:不同实验条件下模仁之微结构深度比较表

图13:不同实验条件下模仁之微结构深度比较图

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