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光學加工基礎知識§1光學玻璃基本知識基本分類和概念光學材料分類:光學玻璃、光學晶體、光學塑料三類。玻璃的定義:不論化學成分和固化溫度范圍如何,一切由熔體過冷卻所得的無定形體,由于粘度逐漸增加而具有固體的機械性質的,均稱為玻璃。光學玻璃分為冕牌 K和火石F兩大類,火石玻璃比冕牌玻璃具有較大的折射率 nd和較小的色散系數vd。光學玻璃熔制過程將配合料經過高溫加熱,形成均勻的,高品質的,并符合成型要求的玻璃液的過程,稱玻璃的熔制。玻璃的熔制,是玻璃生產中很重要的環節 .,玻璃的許多缺陷都是在熔制過程中造成的 ,玻璃的產量、質量、生產成本、動力消耗、熔爐壽命等都與玻璃的熔制有密切關系。混合料加熱過程發生的變化有:物理過程配合料的加熱,吸附水的蒸發,單組分的熔融,個別組分揮發 .某些組分的多晶轉變。化學過程----固相反應,鹽的分解,水化物分解,結晶水的排除,組分間的作用反應及硅酸鹽的形成。物理化學過程 低共熔物的組分和生成物間相互溶解,玻璃與爐氣介質,耐火材料相互作用等。上述這些現象的發生過程與溫度和配合料的組成性質有關.對于玻璃熔制的過程,由于在高溫下的反應很復雜,尚待充分了解,但大致可分為以下幾個階段。加料過程硅酸鹽的形成熔化過程玻璃形成3.澄清過程-----消除氣泡均化過程——消除條紋降溫過程一一調節粘度出料成型過程總之,玻璃熔制的每個階段各有其特點 ,同時,它們乂是彼此互相密切聯系和相互影響的 在實際熔制中,常常是同時或交錯進行的,這主要取決于熔制的工藝制度和玻璃窯爐結構特點。玻璃材料性能1.折射率nd、色散系數vd根據折射率和色散系數與標準數值的允許差值,光學玻璃可以分為五類表1-1:折射率和色散系數與標準數值的允許差值折射率與標準數值的允許差值色散系數與標準數值的允許差值類別折射率nd允許差值色散系數vd允許差值0±3X10-4±13%1±5X10-4±15%2±7X10-4±0.7%3±10X10-4±0.9%4±20X10-4±1.5%2.光學均勻性光學均勻性指同一塊玻璃中折射率的漸變。玻璃直徑或邊長不大于 150mm,用鑒別率比值法玻璃分類如表 1-2。表1-2:光學均勻性類別1234

矽?01.01.01.11.21類或2類還應測星點。玻璃直徑或邊長大于 150mm,稱大塊光學玻璃,根據玻璃各部位間折射率微差值最大值△nmax分類。如表1-3。表1-3:大塊光學玻璃光學均勻性類別H1H2H3H4Anmaxzt2X10-6±5X10-6±1X10-5±2X10-53-應力雙折射光學玻璃的應力分中部應力(張應力)和邊緣應力(壓應力)中部應力:按長度單位上中部應力的最大光程差aimax中部應力:按長度單位上中部應力的最大光程差aimax(nm/cm)分類:表1-4:光學玻璃中部應力雙折射分類類別11a23的max(nm/cm)24610邊緣應力:按單位厚度的最大光程差 amax(nm/cm)分類:表1-5:光學玻璃邊緣應力雙折射分類類別DOD1D2D3的max(nm/cm)3510204.條紋度條紋是玻璃內部折射率的局部不均勻引起。邊長或直徑小于150mm,稱小塊光學玻璃,分四類;表1-6:小塊光學玻璃條紋度類別光闌孔徑投影距離L2投影距離L1觀察結果

(mm)(mm)001650±3002000土100無條紋影象02650±3002000土10013250±0750±3024250±0750±30長度《12mm,每300cm3中《10條,間距》10mm邊長或直徑大于150mm,為大塊玻璃,分四類;表1-7:大塊光學玻璃條紋度類別光闌孔徑投影距離L2(mm)投影距離L1(mm)觀察結果D00.52500±008000±200無條紋影象D122500±008000±200D222500±008000±200有細小條紋影象,間距間距》40mmD322500±008000±200直徑或邊長《250mm,允許有1條,長度《玻璃直徑或邊長的 1/4;直徑或邊長》250mm,允許有3條,長度《玻璃直徑或邊長的 1/3按觀察玻璃的方向數,分三級。表1-8:條紋度分級級別ABC觀察玻璃的方向數3215.氣泡度

根據氣泡度根據其直徑或最大邊長,按最大氣泡的直徑分三類。表1-8:氣泡度分類類別012最大直徑或邊長mm/0-20/0.050-20/0.10-20/0.1允許氣泡最大直徑20-120/0.420-120/0.620-120/0.9mm>120/0.4>120/0.6>120/0.9根據100cm3體積內含直徑》0.05mm氣泡總截面積分七級。扁長氣泡按最長軸與最短軸算術平均值,結石和晶體按氣泡計算。表1-10:氣泡度分級級別A00A0ABCDE總截面積>0.003-0.03>0.03-0.1>0.1-0.25>0.25-0.5>0.5-1.0>1.0-2.0>2.06?光吸收系數1cm厚光學玻璃所吸收的白光光通量與進入該玻璃的白光光通量之比( E值)。表1-11:光吸收系數分類類別000123456Emax0.0010.0020.0040.0060.0080.010.0150.037?主要化學性能、機械性能7.1RC(S)抗潮濕大氣作用穩定性表面法光學玻璃被潮濕大氣侵蝕后, 其表面產生“白斑”和“霧濁”等變質層,該變質層會使平行光的散射性增大。因此可根據侵蝕玻璃表面對光散射性的強弱來確定侵蝕表面的變質程度。按國家標準GB7962.15測試方法,可測出被侵蝕試樣變霧濁程度的“濁度” H值,將該置于BaK7和ZK9玻璃標樣的濁度值(HBaK7和H水9)比較。

表1-12:玻璃抗潮濕大氣穩定性級別H說明1H BaK780倍顯微鏡下觀察無均勻水斑2H BaK780倍顯微鏡下觀察有均勻水斑3HZK9目H>HBaK74H>HZK97.2RA(S)抗酸作用穩定性表面法光學玻璃抗酸穩定性采用 PH2.9醋酸、PH4.6醋酸鈉和PH6.0蒸餾水做侵蝕介質,按國家標準GB7962.14測試方法進行測定。按在白熾燈下觀察侵蝕試樣表面出現紫藍干涉色的時間大小。表1-13:抗酸作用級別PH2.9±).2PH4.6±).2PH6.0±0.2出現干涉色時間出現干涉色時間出現干涉色時間1a為h1bv5h,丸.5h2a濾Omin2bv30min,Fin5h3a>3h3bW3h7.3粉末法耐酸作用穩定性 RA(P)將相當于玻璃密度大小重量 (克)的玻璃粉末(粒度420---59Onm)置于鉑制網籃中,然后,放進盛有80ML硝酸(0.01N)溶液的石英燒杯中,經1小時煮沸處理,取出烘干稱重,根據其重量損失(Wt%)分為6級。表1-13:粉末法耐酸作用級別123Wt%0.20>0.2--0.35>0.35--0.65級別456Wt%>0.65--1.2>1.2--2.2>2.27.4FA相對研磨硬度相對研磨硬度指同等研磨條件下被測玻璃相對于標準玻璃 K9的研磨硬度。測量方法按國家標準GB7962.19進行。測出標準玻璃K9樣品的研磨量(體積Vo)于被測玻璃時樣的研磨量(V),其比值FA即為被測玻璃的相對研磨硬度,相對研磨硬度小,更易于研磨。FA=Vo/V=(Wo/po)/(W/p)式中W。、W一分別指標準玻璃K9樣品和被測玻璃式樣研磨重量損失 g;p、p分別指標準玻璃K9樣品和被測玻璃的密度,g/cm3HK——Knoop硬度Knoop硬度按國家標準GB7962.21測試方法進行測量。給其施加一定負荷垂直壓在試樣上,保持一定時間后,撤去負荷,用顯微鏡觀察并測試樣上壓痕長對角線的長度,用下式計算Knoop硬度(HK--Knoop,Pa):HK=0.102*F/0.07028*L2式中:F—加壓負荷,N;L一壓痕的長對角線長度, mm;8光學玻璃熱性能8.1線膨脹系數線膨脹系數指在規定的溫度范圍內(-60—2O0C,20--1200C)每10C溫度變化對單位長度所引起的長度變化,用^_表示,單位cm/cmoC。8.2轉變溫度玻璃的熱膨脹曲線中低溫區域和高溫區域的直線部分的延伸交點所表示的溫度。四.附件1:光學玻璃性能一覽表。§2光學理論基礎知識一-光學基本概念狹義來說,光學是關于光和視見的科學, optics(光學)這個詞,早期只用于跟眼睛和視見相聯系的事物。而今天,常說的光學是廣義的,是研究從微波、紅外線、可見光、紫外線直到 X射線的寬廣波段范圍內的,關于電磁輻射的發生、傳播、接收和顯示,以及跟物質相互作用的科學。我們通常把光學分成幾何光學、物理光學和量子光學。1.幾何光學幾何光學是光學學科中以光線為基礎,研究光的傳播和成像規律的一個重要的實用性分支學科。在幾何光學中,把組成物體的物點看作是幾何點,把它所發出的光束看作是無數幾何光線的集合,光線的方向代表光能的傳播方向。但實際上,上述光線的概念與光的波動性質相違背,因為無論從能量的觀點,還是從光的衍射現象來看,這種幾何光線都是不可能存在的。所以,幾何光學只是波動光學的近似或極限。1.1光線的傳播遵循三條基本定律:1.1.1光線的直線傳播定律,既光在均勻媒質中沿直線方向傳播;1.1.2光的獨立傳播定律,既兩束光在傳播途中相遇時互不干擾,仍按各自的途徑繼續傳播,而當兩束光會聚于同一點時,在該點上的光能量是簡單的相加;1.1.3反射定律和折射定律,既光在傳播途中遇到兩種不同媒質的光滑分界面時,一部分反射另一部分折射,反射光線和折射光線的傳播方向分別由反射定律和折射定律決定。1.1.3.1光的反射反射定律:如圖2-1所示,從光的入射點O所作的垂直于鏡面的線ON叫做法線,入射光線與法線的夾角叫入射角(i),反射線與法線的夾角叫反射角 (r),有:反射線與入射線.法線同在一個平面上,且反射角等于入射角( i=r)。2-1:光的反射圖,這種現象叫光的折射,并遵守,這種現象叫光的折射,并遵守光從一種介質斜射入另一種介質時,傳播方向一般會發生變化折射定律:n1Sini=n2Sinr折射公式中:i、「。為入射角和折射角 n1、n2分別為兩種介質的折射率.當r=900,相應的入射角i.稱為臨界角?特別強調的是:在折射時光路是可逆的,不管光線以什么角度射向玻璃表面,Sini/Sinr的值總是一個常數.他稱這一常數為玻璃的折射率 .通常用字母n來表示.圖2-2:光的折射圖1.2基本鏡面成像規律1.2.1平面鏡成像平面鏡所成的像距鏡面的距離與物體到鏡面的距離相等 ,且像的大小與物體的大小相同。 非光線所成的像,而是光線的延長線相交而成的稱虛像。1.2.2球面鏡如果鏡子的反射面是球面的一部分,這樣的鏡子稱球面鏡?球面鏡分凸面鏡和凹面境兩種。凹面鏡把射向它的平行光線會聚在一點,這一點叫凹面鏡的焦點?反之,當把一個光源放在凹面鏡的焦點上,出射光經凹面境反射后,成平行光射出。凹面鏡把射向它的平行光線會聚在一點凸面鏡對光線起發散作用。1.2.3透鏡透鏡可分為兩類:一類是中間厚邊緣薄,具有使光線會聚作用,叫做凸透鏡,另一類是中間薄邊緣厚,具有使光線發散作用的叫凹透鏡。當透鏡的厚度與其焦距比可以忽略不計時 ,通常稱為薄透鏡。 如圖2-3,為薄透鏡原理圖,UO為物距u,0V為像距v,OF為焦距f。物與像的位置滿足下面透鏡成像公式: 1/u+1/v=1/f式中u為物體到透鏡的距離,也稱物距v像到透鏡的距離,也稱像距,實像為+值,虛象為-值。f為透鏡的焦距,凸透鏡為正,凹透鏡為負圖2-3:薄透鏡成像1.3光學成像概念幾何光學中研究和討論光學系統理想成像性質的分支稱為高斯光學,或稱近軸光學。它通常只討論對某一軸線(即光軸)具有旋轉對稱性的光學系統。如果從物點發出的所有光線經光學系統以后都交于同一點,則稱此點是物點的完善像。如果物點在垂軸平面上移動時,其完善像點也在垂軸平面上作線性移動,則此光學系統成像是理想的。高斯光學的理論是進行光學系統的整體分析和計算有關光學參量的必要基礎。利用光學系統的近軸區可以獲得完善成像,但沒有什么實用價值。因為近軸區只有很小的孔徑(即成像光束的孔徑角)和很小的視場(即成像范圍),當光學系統的孔徑和視場超出近軸區時,成像質量會逐漸下降。這是因為自然點發出的光束中,遠離近軸區的那些光線在系統中的傳播光路偏離理想途徑,而不再相交于高斯像點(即理想像點)之故。這時,一點的像不再是一個點,而是一個模糊的彌散斑;物平面的像不再是一個平面,而是一個曲面,而且像相對于物還失去了相似性。所有這些成像缺陷,稱為像差。用單色光成像時,有五種不同性質的像差,即球差、彗差、像散、場曲和畸變。球差使物點的像成為圓形彌散斑。彗差造成彗星狀彌散斑。像散則導致橢圓形彌散斑。場曲使物平面的像面彎曲。畸變使物體的像變形。此外,當用較寬波段的復色光成像時,由于光學媒質的折射率隨波長而異,各色光經透鏡系統逐面折射時,必會因色散而有不同的傳播途徑,產生被稱為色差的成像缺陷。色差分兩種:位置色差和倍率色差。位置色差導致不同的色光有不同的成像位置。倍率色差導致不同的色光有不同的成像倍率。為使光學系統在具有大的孔徑和視場時能良好成像,必須對像差和色差作精細校正和平衡。1.2物理光學從光的波動性出發來研究光在傳播過程中所發生的現象的學科,所以也稱為波動光學。它可以比較方便的研究光的干涉、光的衍射、光的偏振,以及光在各向異性的媒質中傳插時所表現出的現象。1.2.1光的干涉把曲率半徑很大的凸透鏡放在光學平玻璃板上,當用白光照射時,則見透鏡與玻璃平板接觸處出現一組彩色的同心環狀條紋;當用某一單色光照射時,則出現一組明暗相間的同心環條紋,后人把這種現象稱牛頓環。1.2.2光的衍射用雙狹縫干涉現象,可圓滿地解釋光的干涉和衍射現象,也能解釋光的直線傳播。波動光學的基礎就是經典電動力學的麥克斯韋方程組。波動光學可以解釋光在散射媒質和各向異性媒質中傳播時現象,以及光在媒質界面附近的表現;也能解釋色散現象和各種媒質中壓力、溫度、聲場、電場和磁場對光的現象的影響。1.3量子光學從光子的性質出發,來研究光與物質相互作用的學科即為量子光學。它的基礎主要是量子力學和量子電動力學。光既表現出波動性乂具有粒子性的現象既為光的波粒二象性。從光的干涉、衍射、偏振以及運動物體的光學現象確證了光是電磁波;而另一方面乂從熱輻射、光電效應、光壓以及光的化學作用等無可懷疑地證明了光的量子性一一微粒性。光學是由許多與物理學緊密聯系的分支學科組成;由于它有廣泛的應用,所以還有一系列應用背景較強的分支學科也屬于光學范圍。例如,有關電磁輻射的物理量的測量的光度學、輻射度學;以正常平均人眼為接收器,來研究電磁輻射所引起的彩色視覺,及其心理物理量的測量的色度學;以及眾多的技術光學:光學系統設計及光學儀器理論,光學制造和光學測試,干涉量度學、薄膜光學、纖維光學和集成光學等;還有與其他學科交叉的分支,如天文光學、海洋光學、遙感光學、大氣光學、生理光學及兵器光學等。.磨料§3光學工藝材料1.各種磨料及其代號(GB2476-83)名稱棕剛玉白剛玉單晶剛玉微晶剛玉鉻剛玉鋯剛玉黑/It%碳化硅綠碳化硅鈰碳化硅碳化硼GZGBGDGWGGGATHTLTSTP2.金剛石粒度表示方法中國美國、日本標稱號公稱尺寸(Pm)標稱號#最大尺寸(Pm)平均尺寸(Pm)46400—31560315—25070250—20080200—-160100160—-125120125—-100150100——一8018080一6324063一502409840±328050一402808634±2.5W4040一283207528±2.3W2828一204006323±2.1W2020—-145005319±1.6W1414—-106004516±1.3W1010―-77003813.5±1.1

W77——58003211.3±).9W5_ 5—-3.51000279.4±0.8W3.53.5—2.51200237.5±0.6W2.52.5——1.51500196.3±0.5W1.51.5-——12000155.2±0.5W1_ 1—-0.53000124±0.5W0.50.5以下4000103±0.4說明:標稱號#指1平方英寸上網孔數量。二、砂輪砂輪一般指除金剛石以外的人造磨料,用結合劑將其結合起來,制造成具有一定形狀的磨具,砂輪一般指除金剛石以外的人造磨料,用結合劑將其結合起來,制造成具有一定形狀的磨具,稱砂輪。結合劑種類及代號如表3-1:表3-1結合劑名稱陶瓷結合劑結合劑名稱陶瓷結合劑代號A樹脂結合劑橡膠結合劑SX三、人造金剛石磨具人造金剛石磨具的濃度是指含金剛石的結合劑層中,每人造金剛石磨具的濃度是指含金剛石的結合劑層中,每cm3體積中所含金剛石的克拉數, 如圖3-2。圖3-2:金剛石磨具的濃度濃度25%50%75%100%150%含量克拉/cm31.12.23.34.46.6

結合劑種類及代號如表3-3結合劑種類及代號如表3-3:表3-3結合劑名稱陶瓷結合劑樹脂結合劑青銅結合劑電鍍金屬結合劑代號ASQD四、拋光粉拋光粉基本要求:外觀均勻一致,無機械雜質;粒度基本均勻一致;化學活性好;良好的分散性和吸附性;合適的硬度和比重。如圖 3-4。圖3-4:常用拋光粉物理性能氧化鐵氧化鈰氧化鋯分子式Fe2O3CeO2ZrO2外觀紅色白色、黃色白色、黃色、棕色比重5.1——5.37——7.35.7——6.2莫氏硬度5——76——85.5——6.5顆粒大小(um)0.2——10.5——40.25——0.7五、拋光膜材料拋光膜材料要求:微孔結構;耐磨性;吻合性;耐熱性;無彈性變形;老化期長;成型收縮率小;吸水性好。常用拋光膜柏油混合膜;古馬隆柏油混合膜;毛氈柏油膜;聚氨脂微孔塑料拋光片;固著磨料拋光片。六、其他材料冷卻液作用:冷卻作用;清洗作用;潤滑作用;化學作用。粘結材料3-清洗材料對被清洗物應有良好的溶解能力,對零件的腐蝕性小,無毒。4.擦拭材料保護材料防霧劑§4光學加工基本理論、毛坯成型與切割工藝毛坯成型:一次壓型法和二次壓型法。滴料剪切一一壓 1.1一次壓型法(滴料成型法)工藝流程:配料一一熔煉一一流量控制型一一退火一一檢驗。1.2二次壓型法(熱壓成型法)工藝流程:切割一一重量調整一一加熱軟化一一壓型一一退火一一檢驗。切割工藝切割是固體材料的連續界面發生規則斷開并有序分離。可分為鋸片切割和靜壓切割,前者為有屑切割,后

者成無屑切割。2.1外圓切割:通過對機床采用金剛石鋸片,對玻璃進行高速切割。公司采用金剛石鋸片切割方式中,通過調整工作臺,手動進給玻璃來完成。2.2內圓切割:通過采用內圓鋸片進行切割,適宜于工件厚度薄、平面度要求高、材料貴重的玻璃。2.3外圓銑磨:包括磨輪高速旋轉的主切割運動、工件低速度旋轉的圓周進給。工件的縱向進給,即工件每一轉期間沿自身軸線方向移動的距離;磨輪的橫向進給,即吃刀深度。2.4無心外圓銑磨:主要用于玻璃棒料磨外圓。二、銑磨工藝主要針對工件外形尺寸、角度等保證,多數情況下銑磨完工后工件外部尺寸及角度將不再發生變化。銑磨工藝銑磨成型目的:將工件加工成規定的幾何形狀,通常用于加工具有高精度角度要求、邊長要求的長方體和正方體等。r,則工件2.1銑磨原理:特點是依靠機床的精確運動形成平面包絡面 ,r,則工件磨輪軸與工件軸交于0點,兩軸夾角為a,磨輪中徑為Dm,磨輪端面切削圓弧半徑曲率半徑R滿足關系式:sinc=Dm/2(R±r),R=DM/2sina土;凸取+,凹取一。當a等于0時,為平面加工。用筒狀金剛石磨輪銃磨平面,按形成球面正弦公式當a=0時,R=s范成了平面。2.2銑磨誤差產生原因:2.2.1工件軸與磨論軸夾角誤差;加工過程中易產生軸向跳動,并切吃刀深度易產生變化,造成崩邊、面;當工件軸與磨論軸平行且不相交時,銑磨出理想平面。2.2.2電磁盤面與磨輪面不共面誤差。加工過程中易產生徑向跳動,加工后角度難以保證。若電磁盤面與磨輪面夾角為 a,則加工后該角度誤差將復制到工件上,工件角度誤差將略大于 a。因此設備水平基準應得到保證,磨輪位置應得到保證。2.2.3銑磨夾具誤差夾具角度應比工件小2-5夾具角度精度應比工件高 1-2同時注意槽角度與止推基準面垂直,基準面應開溝槽,夾具同時耐磨、變形小。2.2.3.1槽角度誤差引起工件角度偏差當槽角度為900+Aa(-aa),貝y出50=Aa2.2.3.2槽溝不對稱設900準確,有出50=2A2零件加工過程中將出現累加角度誤差。2.3 工藝因素對銑磨工序的影響:銑磨指標:磨削效率、工件表面粗糙度、磨輪磨耗比(指每消耗 1mg磨輪,所能磨去的玻璃的重量,以g/mg表示)等;影響銑磨過程的因素:設備、磨輪、冷卻液;2.3.1磨頭轉速:磨輪邊緣線速度的提高有利于磨削效率的提高和改善工件表面粗糙度。2.3.2工件軸轉速:工件軸轉速增加,磨輪磨耗比加大。2.3.3磨削壓力:磨削壓力增加,工件表面粗糙度加大。2.3.4吃刀深度:指工件每轉的進給量,隨銑磨壓力、磨料粒度、磨輪轉速增加成正比增加,而與工件轉速成反比。2.3.5金剛石磨具粒度2.3.6金剛石磨具濃度:通常濃度100%比較合適。2.3.7金剛石磨具結合劑:電鍍磨具磨削效率最高,且耐磨,但表面粗糙度大;青銅結合劑,沒有電鍍耐磨,但表面粗糙度好。國內通常用青銅結合劑。2.4銑模夾具和工件定位:銑模夾具和工件定位是銑磨成型的必要保證,在銑磨成型加工過程中具有重要意義。2.4.1基準:點、線、面的綜合,可以根據其來確定被考慮的其他點、線、面的位置分為設計基準和工藝基準2.4.1.1設計基準:任何一個點、線、面,根據其來確定零件圖上其他點、線、面的位置。2.4.1.2工藝基準:加工工藝過程中的基準。可以分為:原始基準:任何一個點、線、面,來確定工藝要求的表面的位置。定位基準:工件上任何一個表面,用來確定工件在夾具中的位置測量基準:測量加工面位置所依據的基準。2.4.2工件在空間的位置及六點定位原則:剛體在空間有六個自由度,即沿三個互相垂直的軸線的軸移動和轉動。限制這六個自由度就必須有六個定點與工件相接觸。XOY面三點限制三個自由度,OZ方向移動,OX、OY方向轉動,為主要定位基準,通常選最大表面;XOZ面上兩點限制兩個自由度,OY方向移動,OZ方向轉動,為導向定位基準,通常選最長表面;YOZ面上一個點限制最后一個自由度,OX方向移動,為止推定位基準,通常選最短、窄面。定位是使工件在夾具中占據正確位置,而夾具的作用就是消除工件在加工時的移動,不需要限制六個自由度的定位稱為不完全定位,根據實際情況予以確定。2.4.3基面的選擇:基面分為毛基面(未加工表面)、光基面(已加工表面)。選擇基面原則:2.4.3.1非全部加工的工件,應取完全不需加工的表面;2.4.3.2全部加工的工件,取余量最小的表面作為毛基面;2.4.3.3取做毛基面的表面,制作過程中應盡量平整、光潔,并使其與其他加工表面偏差最小;2.4.3.4已加工一些表面后,毛基面必須用光基面代替。光基面選擇時,應與待加工表面有公差要求,并盡量使全部工序在同一基準下進行;2.4.3.5主要定位基準應表面應盡量大,導向基準盡量長,止推定位基準盡量短、窄;2.4.3.6基準面應使夾具設計制造簡單。銑磨工序中:1.工件膠條的定位、夾具精度直接影響膠條的精度,主要表現為基準面及膠條長度方向直角程度。膠條效果將直接影響該批工件在設備上的定位。2.安裝定位,需要嚴格認真的態度,同時夾具也是實現安裝定位的重要保證。三、精磨加工工藝雙面研磨加工基本原理研磨加工原理:通過運動實現工件和研磨盤之間的相對磨擦,在磨擦過程中實現磨粒切削、滑擦、化學反應等,從而達到材料的去除。研磨的運動方式,概括起來主要有圓周運動、直線運動和擺動運動等。其中最常見的為行星式研磨運動機構,其運動的結構參量便于調整,配以適當的夾具可以獲得雙面加工的效果,在雙面研磨加工領域占據著舉足輕重的地位。工件的運動通過夾具(即通常為行星輪載體)帶動,而夾具通過太陽輪和內齒輪帶動。工件同時磨削兩表面,且上、下兩被加工表面磨削效率基本相同的加工過程。工件相對于研磨盤的運動軌跡不但與研磨盤的磨損有關,而且與工件的平面度、表面粗糙度及材料的去除率密切相關。研磨運動影響因素:運動研究過程中,側重的是研磨過程中軌跡的變化形態和軌跡的疏密度等,由于磨料或磨粒分布的不均勻性、化學及機械作用的影響,研磨盤自身的接觸作用,僅從軌跡狀態并不能完全描述研磨過程。工件表面受磨料磨削的頻率、熱變形狀態及化學作用等都將影響工件表面的平面度、紋理方向、表面完整性及一致性。通過選擇正確的研磨軌跡,用機械運動機構實現最終的研磨過程。2?磨運動方程x2oy2為第二動坐標系,2.1設xoy為固定坐標系,xloylx2oy2為第二動坐標系,固定在研磨盤上,其絕對角速度和相對角速度關系如下:

研磨盤外齒輪行星輪太陽輪角速度 絕對oOo3o2o1相對oHOoH3oH2oH1轉速 絕對nOn3n2n1相對nHOnH3nH2nH1齒數z3z2z1系桿角速度oH基本運動方程如下:coH=(3l+z1*?3/z2)/(z3/z1+1)coH2=co2-coH;coH1=col-coH;coH0=co0-coHco3=K*o(3-1)2.2設研磨盤任意點為P(R,n,貝UP點在xloyl坐標系的軌跡及速度分別為:軌跡:x1p=Rcos[(oHO-oH2)t+n-LcosoH2ty1p=Rsin[(oH0-oH2)t+nJ-LsinoH2t (3-2)速度:vpx仁-R(ohO-oH2)sin[(oHO-oH2)t+r]-LoH2sinwH2tvpy1=R(ohO-oH2)cos[(oHO-oH2)t+r]-LoH2cosoH2t(3-3)其中,RqRO,R1],RO,R1為研磨盤內外徑;nP,2n],n為點p的隨機角。2.3設工件上任意點M(a,B)則M點在x2oy2坐標系的軌跡及速度分別為:軌跡:x2M=pcos[(3HO-wH2)t+B]+LwHOcoswH0ty2M=psin[(3HO-wH2)t+許LwHOsinwHOt (3-4)速度:vMx2=-p(3hO-wH2)sin[(wHO-wH2)t+B]-LwHOsinwHOtvMy2=p(JnO-wH2)cos[(wHO-wH2)t+目-LwHOcoswHOt(3-5)其中,P[O,pM],pM工件最大直徑;3[0,2叫,3為點M的隨機角。3.工件研磨過程分析3.1切痕方向,切痕方向變化決定了工件表面的紋理,由式( 3-5)得到切痕方向角a(p)的變化方程:a(p)=arctgvMy2(p)/vMx2(p) (3-6)可以看出,切痕方向變化的快慢受研磨盤轉速的影響,低速時切痕方向變化較為平穩;一般在夾具中心處其變化比較平穩,隨著半徑增大,平穩性減弱。3.2磨粒軌跡根據式(3-2),可以發現,表面軌跡呈現交叉狀,單磨粒點的軌跡的彎曲程度取決于研磨盤轉速度nO的大小及其相對位置。一般情況下,磨粒位于研磨盤工作區域中部時, nO越大軌跡越平直;磨粒位于研磨盤工作區域邊緣時,nO越大軌跡越變化越大。雙面研磨加工工藝2.1研磨的目的:使工件表面凸凹層深度和裂紋層深度減小,提高表面面形精度。2.2平面磨盤曲率考慮因素工件要求高(低)光圈,盤面要求略凹(凸),曲率為P。為便于流料及減少崩邊,通常考慮下盤為凸盤。通常要求精磨后工件高(低)光圈較拋光低1-2道。2.3重點在于加工出高精度光學表面面形(N>AN),磨削、研磨與拋光的運動形式很多,但其特點是一樣的,光學平面精度的獲得不主要依靠機床的精度,而主要依靠母板的精度的傳遞,研磨過程實質也是工件復制工作盤面形的過程應該重點研究與把握三個機理。2.3.1輪廓復制2.3.2母板(修正輪)的產生、保持與修復2.3.3三塊平面(上下盤、休正輪)的對磨與修正平面精磨模要用金屬平磨來修磨 ,金屬平模就是母板,母板最原始最基本獲得的辦法是三塊平模的對磨與相互修正.研磨(精磨)與拋光過程就是母板的精度的保持、破壞與修復過程 .精磨模與固體磨料接近剛體,所以母板面形保持的時間長,適合高效加工要求。2.4平面成型基本要素相對瞬時速度:整個區域基本相等;工件上任一點速度以線速度v表示。v=3禮其中,3為設備盤面轉速度,r為工件相對設備盤面的曲率半徑。壓強分布:壓強分布具有線性關系,偏心越大,壓強加大;對下盤,外圈比內圈大;上盤,內圈比外圈大;壓強為單位面積所受的力,以P表示。P=F/S;其中S為工件的總表面積,實際生產中S=S1*N,S1為單件表面積,N為工件數量。對K9對K9玻璃研磨,P取60-100g/cm2為宜,對拋光,P取50-80g/cm2為宜,針對不同玻璃,壓強值略有不同。2.5工藝因素對平面研磨的影響2.5.1工件初始表面粗糙度的影響:相同工藝條件,磨料越粗,玻璃磨削量越大,加工后表面粗糙度越大;2.5.2加工時間的影響:玻璃的磨削量與加工時間不一定成正比, 加工時間延長,表面粗糙度變好。2.5.3壓強的影響:玻璃的磨削量隨壓強增加而增加,表面粗糙度略有降低。2.5.4設備轉速的影響:轉速增加,表面粗糙度略有降低。2.5.5溫度的影響:一定溫度(36度以下)范圍內,溫度升高,表面粗糙度略有降低。2.5.6玻璃材料性能的影響:在相同加工條件下,不同玻璃牌號其磨削量和加工后表面粗糙度值不同;研磨不同玻璃時破壞層深度與磨料粒度、玻璃相對研磨系數有關。表4-2:金剛砂研磨K9玻璃時破壞層深度與磨料粒度之間的關系磨料粒度280#W40W28W20W14W10W7深度mm0.0430.0350.0220.0150.010.0070.005表4-3:不同牌號玻璃破壞層深度換算系數( K9為1)玻璃牌號Bak3Bak7Bak8Zk3Zk8PkKf1F2換算系數1.041.161.21.111.241.361.281.28玻璃牌號F3Baf1Baf3Zf1Zf2Zf3Zf5Zbaf2換算系數1.311.081.131.41.481.681.81.48表4-4:磨料層厚度值磨料粒度280#W40W28W20W14W10W7上盤(mm)0.0710.0590.0380.0270.0190.0140.011下盤(mm)0.0570.0470.0290.020.0130.0080.005可以看出:上盤磨料層厚度高于下盤;對上盤,其厚度值接近磨料上一規格公稱直徑;而下盤接近于本規格磨料公稱直徑。2.6操作因素對工件質量的影響261設備啟動過程:應保證設備低速平穩運轉,不能有抖動現象否則易產生崩邊。262設備狀態的影響:盤的面形、水平等。設備工作盤面形的影響和光圈保證根據傳統冷加工理論,工件的面形質量實際上就是一個復制面形的過程,因此設備上、下盤的面形質量狀況將決定工件加工后的面形。設備出廠后上、下盤的面形質量控制在 0.05mm/m;實際上該面形不能保證加工出符合要求的產品,因此,作為精磨用設備,首先應對上、下盤進行修正處理,在進行處理前,必須調整設備的水平狀態,并保證下盤運轉平穩,不產生端面跳動,修盤才有意義。根據機械原理,修正輪在運轉過程中有兩種方向,正轉和反轉;當修正輪處于反轉狀態時,修正輪與下工作盤運轉方向相反,隨著半徑的增加,相互間線速度增加,修盤表現為下盤隨半徑增加磨削加快,當下盤要求凸形狀時使用;相反當下盤要求凹形狀時,修正輪采用正轉。而上盤正好與上盤相反。實際休正過程中,因修正輪過厚( T=20mm),且無流砂槽,上盤磨削效果基本可以忽略,只考慮下盤因素。但如果為獲得某一面形情況,在修正過程中不考慮修正輪轉向切換,極有可能產生偏斜,因此,根據下盤所要求形狀,盡量多考慮修盤過程中有利于向所要求的趨勢方向多設置轉向,少量加入反向設置,更容易獲得所要求的面形,在下盤修正達到要求后,上盤可根據要求將設備上下盤進行互研獲得形狀。設備上、下盤的絕對平直是不存在的,控制在0.01mm/m以內,我們認為其是平盤。通常設備盤形表現為上、下盤凸凹形狀相吻合,下凸則上凹,下凹則上凸。只有通過加工工藝,合理設置工藝參數,保證設備盤面形狀,盡量做到少修盤,通過加工過程來修正盤面才是最理想的方法,因為長期修盤對設備盤面有損傷,同時會降低其使用壽命。注意事項生產過程中劃痕、崩邊可以同時產生,也可以單獨產生,以下主要介紹如何判斷和處理。劃痕的判斷及處理:4.1設備正常、穩定生產情況下,玻璃渣產生的劃痕較磨料(主要表現為混入粗的磨料)產生的劃痕在長度、寬度、深度等方面都要大,短、淺、窄通常為磨料所致。一般情況下,正常、穩定的精磨設備其劃痕通常由玻璃渣引起。處理:對短、淺、窄的劃痕,處理時用手對產生劃痕面的設備整個盤面進行細致清理,直到用手感覺不到有玻璃渣為止,然后再進行加工至劃痕消除;對長、寬、深的劃痕,處理時采用修正輪在重壓、低速狀態下修盤約20——30分鐘即可。為盡量避免玻璃渣的產生,設備啟動過程應低速、平穩,并且設備不產生抖動;同時,上、下盤面的溝槽應經常清理,避免沒有溝槽,這樣一般的玻璃渣會被研磨液帶走。4.2設備由粗磨設備向精磨設備轉型過程中,通常為磨料所致,隨加工時間的推移,劃痕會逐漸變為短、淺、窄,直致最終消除。4.3由設備上下盤面引起的劃痕表現為劃痕有規律性、深度有一致性等。處理方式為采用修正輪在重壓、低速狀態下修盤,時間根據具體情況確定,但至少應修盤1——2小時以上,甚至更長時間。四、拋光工藝1.雙面拋光法雙面拋光工作原理與研磨基本相同。雙面拋光法適用于平行度要求高的薄片 ,如石英波片、濾光片、平行平面窗等,行星式雙面研磨拋光機使用很廣泛,太多引進國外機床,國內風雷機械廠有這類機床產品 .通常上下拋光模用聚氨酯制造,中間工件隔離圈用聚四氟乙烯薄板或有機玻璃板、PVC板制造,工件的面形主要是拋光模的輪廓復制,要求高時仍要做微量修正2.1拋光機理機械學說:研磨過程的繼續,區別在于用較細的磨料,形成細密的表面結構,拋光劑在玻璃表面產生與研磨相似的微痕,由于切向力大的原因,將微痕加工掉。流布學說:由于摩擦熱作用。化學學說:拋光過程主要是水、拋光劑、拋光模材料等與玻璃之間化學作用的結果。該三種學說都能解釋拋光過程中的一些現象和本質,拋光過程中以上三種學說同時產生作用,對拋光工藝具有指導作用,拋光機理仍然是一個發展中的課題。2.2拋光方法分類2.2.1古典法拋光采用拋光柏油制成的成型工具和散粒拋光劑來加工。原理同研磨類似。2.2.2高速拋光主要是為提高拋光效率;實質就是提高機床主軸轉速、增大拋光壓力等條件下,以盡量高的加工效率加工出產品。2.2.3離子拋光,主要針對超光滑表面和特殊要求表面的拋光方式。2.3光圈概念2.3.1光圈被檢表面與參考表面干涉產生的條紋數量 N。高光圈:中心高,空氣間隙減小(加壓)時,條紋從中心向邊緣移。低光圈:中心低,空氣間隙減小(加壓)時,條紋從邊緣向中心移。2.3.2被檢光學表面在相互垂直方向上相對參考表面的偏差不相等,稱象散偏差 A1N。233被檢光學表面的局部區域相對參考表面的偏差,稱局部偏差 A2N,分以下幾類。2.3.3.1中心低:被檢光學表面的中心部位相對于平滑干涉條紋凹陷。2.3.3.2中心高:被檢光學表面的中心部位相對于平滑干涉條紋凸起。2.3.3.3塌邊:被檢光學表面的邊緣部位相對于平滑干涉條紋塌陷。2.3.3.4翹邊:被檢光學表面的邊緣部位相對于平滑干涉條紋翹起。2.3.3.5以上四類綜合表現形式。2.4工藝因素對拋光的影響2.4.1精磨表面結構:直接影響拋光效率和質量,其表面特性分為宏觀和微觀不規則性。宏觀不規則性(精磨工具偏差引起)在拋光過程中可以通過選擇合適的拋光模材料消除;微觀不規則性由精磨本質決定,由凸凹層和裂紋層組成,凸凹層有利于提高拋光效率,裂紋層決定拋光要去除的玻璃層厚度。精磨表面幾何形狀應具有一定的光圈數,否則降低拋光效率,拋光對精磨表面要求為有較大的凸凹層深度和較小的裂紋層深度,同時凸凹層深度應以不大于裂紋層深度為極限。2.4.2拋光模表面形狀的影響:拋光模面形的凸凹與工件正好相反,并在拋光過程中互相變化,因此拋光模面形必然影響工件面形精度,通常情況下,拋光模為高(低)光圈,則工件產生低(高)光圈。拋光模的凸凹程度應合適,否則易產生部分未拋到的情況。2.4.3拋光劑的影響拋光劑:選擇應合適。拋光液PH值及其成分的影響:氧化鐵PH=7、氧化鈰PH=6-6.5較合適。添加劑的作用:提高(降低、穩定)拋光效率的,稱為加速(減速、穩定)劑;對氧化鈰拋光粉,硝酸鈰胺、硫酸鋅為加速劑,其加入量應合理。拋光粉的濃度:對氧化鈰拋光粉,重量比為 1:5或略稀,濃度不符,將降低拋光效率。壓力的影響:一定條件下,效率隨轉速度和壓力增加提高。溫度的影響:拋光過程中,溫度將使工件產生熱變形,溫度變化越大,熱變形越大;對一般精度拋光,溫度為20——23度左右。中等精度拋光,溫度為30——38度左右。拋光嚴禁溫度過高(超過40度以上)。材料性能的影響:玻璃化學穩定性與拋光效率有關,玻璃硬度、軟化點等與拋光效率無關。2.5光圈的產生拋光效果較均勻條件下:中心部位拋光多,易產生低光圈;邊緣部位拋光多,易產生高光圈;拋光效果不均勻條件下:中心部位拋光多(少),易產生局部低(高)光圈;邊緣部位拋光多(少),易產生塌(翹)邊;2.6部分光圈的修正措施基本原則(可參考2.10述):針對要修正的部位進行,同時兼考慮設備上下盤凸凹狀況。由高(低)到低(高):使高(低)的部位多(少)拋光。由塌(翹)到翹(塌):使塌(翹)的部位少(多)拋光。在保證其他工藝參數不變情況下,通常通過調整壓力,轉速,載體轉向來實現。多拋光:增加壓力及轉速、載體反轉。少拋光:降低壓力及轉速、載體正轉。以下為一些具體措施。工件光圈高(低)的修正是使工件中央部位相對于邊緣部位多拋(少拋)。表4-5:光圈高、低的修正措施:拋光模原光圈狀況變化狀況措施轉速壓力拋光液凸盤在下高高一一低降低宜輕降低低『一高增加略加量增加凹盤在上高高一一低降低宜輕降低低『一高增加略加量增加表4-6:局部光圈修正措施:工藝參數改中心低和塌邊改中心高和翹邊改象散偏差轉速減小增加減小壓力減小增加增加2.7注意事項2.7.1拋光過程中麻點、破點、戈U傷等的產生原因:玻璃渣、磨料、設備因素(主要為盤面情況)、操作因素等。2.7.2生產過程中麻點、破點、劃傷可以同時產生,也可以單獨產生,以下主要介紹如何判斷和處理。2.7.2.1麻點的判斷及處理:設備正常、穩定生產情況下,麻點的產生主要為尺寸未拋光到位。處理:繼續拋光2.7.2.2破點的判斷和處理:設備正常、穩定生產情況下,破點的產生主要為工件本身材料原因。2.723劃傷的判斷和處理設備正常、穩定生產情況下,劃傷的產生主要為玻璃渣的產生。處理:人工先查找大玻璃渣,不可見玻璃渣通過刷盤、設備清洗。設備啟動過程應低速、平穩,并且設備不產生抖動;同時,上、下盤面的應經常清理。另外,工件上盤前,應對工件進行檢查,將可能產生玻璃渣的工件進行修整等。2.8關于拋光墊其面形情況應與工件光圈要求相對應,應考慮下盤面形為“凸”,以便于磨料暢通和減少崩邊、劃盤等。經常通過設備轉向控制拋光盤面形,并定期進行面形測試,尤其上盤,應控制其面形趨勢,因為定量去測量存在困難。應定期對拋光墊進行打毛,以提高拋光效率。對拋光墊,應經常檢查其脫膠情況,有此情況應立即進行處理,以盡量避免劃盤。關于拋光墊的粘接:首先應保證盤面的清潔、無油污、干燥、無水等,粘接盡量避免有空隙,作到溝槽相對應。同時要保證足夠的時間對其進行加壓、壓緊等。2.9拋光模休整由于拋光墊為塑性材料,長時間使用易產生形變,同時表面容易鈍化,造成拋光后工件面形發生變化,同時拋光效率降低,因此因經常對其進行修正和打毛,保證其表面形狀并提高拋光效率。修正原理同研磨修正類似,應充分考慮其凸凹形狀并對凸凹程度進行控制。2.10拋光過程常見現象處理氧化鈰拋光粉,較好的濃度為氧化鈰與水比例為 1:5或略稀;拋光過程中,濃度便高易產生塌邊;拋光模在上,工件修改光圈由高到低,應修拋光模邊緣;修正輪正轉;拋光劑應淡;壓力應增加;拋光模在下,工件修改光圈由高到低,應修拋光模中心;修正輪正轉;拋光劑應淡;壓力應增加;拋光模在上,工件修改光圈由低到高,應修拋光模中心;修正輪反轉;拋光劑應濃;壓力應減小;拋光模在下,工件修改光圈由低到高,應修拋光模邊緣;修正輪反轉;拋光劑應濃;壓力應減小;拋光過程中,拋光劑不易加到的部位,拋光后出現局部高光圈誤差;拋光模過硬,易產生局部高或塌邊光圈;拋光液流量小時,拋光模發熱量大,工件與拋光模吻合性好,拋光效率及速度高;拋光溫度過高,拋光模變軟,易產生光圈塌邊、局部高光圈誤差;拋光時,出現拋光模發亮,呈油狀時,說明拋光模偏軟;光學表面疵病應以透射光檢驗為主。五、 研磨、拋光綜合注意事項為提高生產效率和質量,針對設備工作盤面,應采取以下措施:所有工作盤面呈下凸上凹。修盤過程以控制工作盤面凸凹程度為主,同時考慮盤面的凸凹一致性,避免出現局部凸凹現象。無論修盤還是加工,應根據生產實際情況,設備應進行正轉與反轉的不定期切換。操作者應具備一定的理論與實踐基礎。六、 研磨、拋光中光圈簡易計算1個實際生產過程中,可以采用面形復制原理,根據零件光圈要求,通過矢高計算來實現。光圈對應1/2(近似波長按600nm,或0.6um)波長。如:零件要求光圈數N=5;零件直徑以最大值計算,對方形零件,按對角線長度計算。精磨過程:工序零件光圈要求為N=6 7,矢高為3 3-5um;設設備下盤為凸0.03mm,工件表面積為70*70,則對角線長為70*1.4=98mm,加工后工件應為凹形低光圈,其矢高為0.03*(98/1115)*1000=2.557um,滿足要求;其中1115mm為下盤直徑。拋光過程:工序零件光圈要求為N=5矢高為3um;設設備下盤為凸0.03mm,工件表面積為70*70,則對角線長為70*1.4=98mm,加工后工件應為凹形低光圈,其矢高為0.03*(98/1150)*1000=2.637um,滿足要求;其中1115mm為下盤直徑。七、清洗工藝在平面玻璃光學冷加工工藝中,清洗技術貫穿整個工藝過程。精磨后的清洗:精磨后的清洗非常重要,采用超聲波清洗,使沉積于玻璃表面的殘余金剛砂和其他雜質清除干凈,以使潔凈的精磨玻璃進入拋光工序。拋光表面的清洗。清洗過程的關鍵在于:清洗溶劑的選擇;清洗溶液的濃度及配置;清洗溶液在超聲波清洗設備中的先后順序;水質要求高;工藝參數(清洗時間、換液時間等)的選擇。當工藝參數選擇后,將清洗溶液配置好后按一定順序放入清洗機中,工件被清洗最后烘干。通常清洗工藝流程:下盤后水清洗一一弱堿清洗一一弱酸清洗一一水清洗一一多次脫水清洗一一烘干清洗過程中盡量保證工件在溶液中;多次脫水清洗過程中,溶液隨超聲波槽逐級增加。把、拋光表面的腐蝕和防護生成及檢查當溫度高、濕度大時容易形成。斑點是拋光表面腐蝕區域的總稱,分為白斑和青斑,采用哈氣觀察。青斑:表面受腐蝕形成的低折射率表層;白斑:表面受腐蝕形成的白色物質。表面腐蝕分類堿液腐蝕;酸液腐蝕;水腐蝕;防護硅酸鹽玻璃不耐堿,在堿液中被溶解,并不是生成斑點;大部分硅酸鹽玻璃不耐酸,腐蝕后形成青斑,青斑表面生成結晶后,即為白斑,玻璃受酸腐蝕是嚴重的。大部分硅酸鹽玻璃耐水性比耐酸性好。如圖,給出幾種玻璃不同PH值時腐蝕情況,可以看出,PH值減小,酸度增加,玻璃失重增加,PH值=7時,腐蝕量最小。因此,為防止拋光液變為堿性,拋光液控制中性偏酸是合理的。目前拋光粉一般在自來水水中偏堿性,因此應加入 PH值穩定劑(中性偏酸)。表4-7:玻璃腐蝕量與PH值PH值、牌號K9BAF5ZK7ZF7LAK12ZBAF1腐蝕量PH=1375190445325676Mg/g.hourPH=33159.551525PH=51.411372134. 處理方法拋光法:假如少許交換樹脂;用乙醇一一乙醚混合液擦拭;涂擦法:脫脂棉取少許處理液涂擦,靜止 2-3分鐘,再擦凈;浸泡法:浸入處理液中 1。分鐘左右,取出擦凈。§5光學零件圖基本知識1.基本術語及符號,如表5-1——5-7表5-1:曲率半徑、零件直徑、中心厚度、邊緣厚度、寬度、矢高

曲率半徑零件直徑中心厚度邊緣厚度寬度矢周R或rDdtB或bH或hRaJm)零件表面RaJm)零件表面加工方法表5-7:各工序表面粗糙度等級RaJm) 零件表面 加工方法表5-2:腳標規定第一面第二面原始尺寸粗磨有關精磨有關拋光有關加工后加工后尺寸尺寸尺寸腳標120cjP表5-3:各種直徑棒料直徑滾圓直徑標準樣板直徑工作樣板直徑磨輪中徑定心磨邊后直徑DODgDBDGDMD表5-4:各工序間厚度毛坯厚度粗磨完工厚度精磨完工厚度拋光完工厚度第一面第二面第一面第二面第一面第二面dodc1dc2dj1dj2dp1dp2表5-5:光圈數標準樣板工作樣板精磨要求光圈數拋光要求光圈數NBNGNJNP表5-6:N與AN的精度等級高精度中等精度一般精度N0.1——22——6dC6-1530.05——0.50.5——22——5

>10■20粗加工表面金剛石銃刀、鋸片、60#-150#磨料、30#-80#砂輪>2.5-5粗磨后的毛面。倒角粒度240#、W28磨料、100-180#砂輪、金剛石銃刀>1.25——2.5精磨后的毛面。倒角粒度W28—W14磨料、或180-240#砂輪、>0.63-1.25精磨后毛面粒度W14—W10磨料、或240-280#砂輪、>0.32-0.63精磨后毛面粒度W10—W7磨料、或280-320#砂輪、>0.01-0.02拋光表面、允許有不顯者的未完全拋光痕跡拋光粉<0.01拋光表面、不許有不顯著的未完全拋光痕跡拋光粉2?國家標準(略)2.1對光學玻璃的要求2.2工藝要求§6光學零件加工技能知識一、基本問答粗加工主要內容和常用裝夾方法主要內容:玻璃的劃切、粗磨或銃磨平面(球面) 、粗磨外圓、鉆孔、零件倒角等;裝夾方法:彈性裝夾、真空吸附、剛性裝夾、磁性吸附等。檢測粗磨零件角度的方法使用固定角度、活動角度、萬能角尺、測角儀、厚度差等。粗磨完工后零件余量的確定因素由完工時最后一道磨料粒度及玻璃材料性質、工件形狀等確定。為什么精磨后零件表面通常為低光圈在拋光時,零件邊緣部分和拋光模先接觸,則接觸穩定、磨削均勻、厚度尺寸也容易控制。同時下盤為凸盤也有利于拋光液的回流。精磨時如何控制表面光圈的高低主要與精磨模面形有關,應修好精磨模;同時通過設備轉速比例的調整,使工件中間或邊緣部分相對多磨削來保證。識別光學表面零件的印跡零件表面的粘附物或霉霧,具有各種形狀,顏色多為黑色、白色或其他顏色,一般在自然光或用薄紙遮擋的燈光下,用反射光觀察。水印產生的原因7.1拋光時溫度較高而忽然冷卻;7.2拋光液堿性過大;7.3玻璃材料化學性能。邊緣拋光過強或由高向低修改光圈未到位時時,產生的現象和解決方法產生局部低或塌邊;通過減壓、降低轉速、修正拋光模等方法實施。表面疵病產生的原因9.1看光圈擦傷;9.2材輔料不清潔;9.3下盤前磨得太干;9.4拋光摸邊緣有拋光粉;9.5精磨清晰不干凈;9.6拋光墊與磨盤不吻合;9.7拋光粉濃度不均勻;9.8拋光墊用時間過長,表面發硬;9.9修模后未洗干凈等。拋光液濃度對拋光的影響10.1濃度低,降低零件表面溫度,降低了生產效率;10.2太高,水含量降低,使零件產生局部誤差。膠條過程中產生炸裂的原因11.1零

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