發(fā)布時間:
2025-12-06
1.1 光學(xué)零件制造工(gōng)藝的特點及(jí)一般過程 制(zhì)作光學零件(jian)❤️的常見材料(liào)有三大類,即(jí)光學玻璃、光(guāng)學晶體和光(guāng)學塑料,其中(zhong)以光學👌玻璃(li),特别是無色(sè)光學玻璃的(de)使👅用量******。雖然(rán)光學零件的(de)加工按行業(ye)劃分歸‼️入機(jī)械加工一類(lèi),但🐉由于加工(gōng)⭕對象的材料(liao)性質和加工(gōng)精度要求顯(xian)著地不☎️同于(yú)金屬材料,因(yin)而加工💁工藝(yi)上也完全不(bú)同于金屬工(gong)藝而具有特(tè)殊👅性。 1.1.1 光學零(ling)件的加工精(jīng)度及其✊表示(shi)
1.1 光學零件制(zhì)造工藝的特(te)點及一般過(guò)程
制作光學(xue)零件的常見(jiàn)材料有三大(da)類,即光學玻(bo)璃🈲、光⚽學晶㊙️體(tǐ)和🈲光學塑料(liao),其中以光學(xue)玻璃,特别是(shi)無🏃♀️色光學玻(bo)璃的🈲使用量(liang)******。雖然光學零(ling)件的加工按(an)行業劃分歸(gui)入機械加工(gong)一類,但由于(yú)加工對象的(de)材料性質和(he)加工精度要(yào)求顯著💞地不(bú)同于🐕金屬材(cai)料,因而加工(gong)工藝上也完(wán)全不同于金(jin)屬工藝而具(jù)有特殊性。
1.1.1 光(guang)學零件的加(jiā)工精度及其(qí)表示
光學零(líng)件屬于高精(jīng)度零件。平面(miàn)零件的加工(gong)精度主要有(yǒu)角度和平面(mian)面形;球面零(ling)件的加工精(jing)度要求主要(yao)有曲率半徑(jìng)和球面面形(xíng)。高精度棱鏡(jìng)的角誤差要(yao)求達到💚秒級(ji)。高🔴精度平面(miàn)面形精度可(kě)達到幾十分(fen)之一到幾百(bǎi)分之一波長(zhǎng)。平面零件的(de)平面♻️性和球(qiú)面零件的球(qiú)面性統一稱(cheng)爲面形要求(qiu)。光學車間一(yi)般用幹涉法(fǎ)計量,用樣闆(pǎn)疊合觀察等(děng)厚幹涉條紋(wen)(俗稱看光圈(quan))。表示🆚面形誤(wù)差的光圈數(shu)符号是N,不規(gui)則性(或稱局(jú)部誤差)符号(hao)是△N。除面形精(jing)度外,光學零(líng)件表面還要(yào)有📐粗糙度要(yao)求。光學加工(gōng)中各工序的(de)表面粗糙度(du)如表6-1所示。光(guang)學零件抛光(guāng)表面粗糙度(du)用微觀不平(píng)十點高度表(biao)示爲R2=0.025um,用輪廓(kuo)算術平均♻️偏(pian)差表示爲R2=0.025um,用(yong)符号表示則(ze)爲0.008,在此基礎(chǔ)上,還🛀有表面(miàn)疵病要求,即(jí)對表面亮絲(sī)、擦痕⁉️、麻點的(de)限制。
1.1.2 光學零(ling)件加工的一(yī)般工藝過程(cheng)及特點
光學(xue)零件加工的(de)工藝過程随(sui)加工方式不(bú)同而異。光學(xué)零🏃♀️件的加工(gōng)方式主要有(yǒu)兩類:傳統(古(gǔ)典)加工🚶♀️工藝(yì)和機械化加(jia)工工藝,這裏(li)我們隻介紹(shào)傳統加工工(gong)藝。
傳統工藝(yi)的特點主要(yào)有:
(1)使用散粒(li)磨料及通用(yong)機床,以輪廓(kuò)成形法對光(guang)學玻璃進行(háng)研磨加工。操(cāo)作中以松香(xiang)柏油粘結膠(jiāo)爲⛷️主進行粘(zhān)結上✌️盤。先用(yòng)金剛砂對零(ling)件進行粗磨(mó)與精磨,然後(hou)使用松香柏(bai)💚油抛光模與(yǔ)抛光粉(主要(yao)是氧化铈)對(dui)🙇♀️零件進行抛(pāo)光加工。影響(xiang)工藝的因素(su)多而易變,加(jia)工精度可變(biàn)性也大,通常(chang)是幾個波長(zhang)數量級。高精(jīng)度者可達幾(ji)百分之⛷️一波(bō)長數量級。
(2)手(shou)工操作量大(dà),工序多,操作(zuò)人員技術要(yào)求高。對機床(chuáng)精⚽度☎️,工夾磨(mo)具要求不那(na)麽苛刻,适于(yú)多品種,小❓批(pī)量、精度變化(hua)📞大的加工工(gong)藝采用。
傳統(tǒng)加工工藝過(guo)程,以一個透(tòu)鏡爲例,先後(hou)依次經過以(yi)下一些工序(xu):
1、毛坯加工。包(bao)括按光學零(ling)件圖選擇合(hé)适的塊料,切(qiē)🐅割整平、劃分(fen)、膠條、滾圓開(kai)球面。開球面(miàn)是單件進行(háng)的。
2、粗磨加工(gōng)。使表面粗糙(cāo)度及球面半(ban)徑符合細磨(mó)要求。傳統🌈工(gōng)藝中粗磨是(shì)單件進行的(de)。一般采用傳(chuán)統工藝加工(gong)的工💞廠中,粗(cu)磨車間往往(wang)包括毛坯加(jia)工。
3、上盤:粗磨(mo)之後,經清洗(xi),将一個個透(tòu)鏡毛坯按同(tong)半徑組合成(chéng)✍️盤。即依靠粘(zhan)結膠把分散(san)的透鏡固定(dìng)在☂️球形粘結(jié)✊膜上♻️,應注意(yì)的是成盤時(shí)要使每一個(ge)透鏡毛坯的(de)被加工面都(dou)處于同一半(bàn)徑的球面上(shang)。
4、細磨抛光工(gōng)序。在加工第(dì)一表面時,細(xi)磨到抛光過(guo)程中一般是(shi)不需拆盤的(de),即一次一盤(pán)完成。操作中(zhōng),先使🐇用粒度(du)依次變細的(de)三至四道金(jin)鋼砂将被加(jiā)⛹🏻♀️工面研磨到(dao)抛光要求的(de)表面🈲粗糙度(dù),然後清洗,進(jìn)行抛光。抛光(guāng)是用一🆚定半(ban)徑的抛光模(mó)加抛光粉進(jìn)行。一面加工(gong)完畢後,塗上(shang)🔴保護膜,翻面(mian)再進行上盤(pán)。細磨抛光加(jiā)工第二表面(miàn)。
5、定心磨邊工(gōng)序。透鏡加工(gong)過程中會出(chū)現光軸和定(ding)👣位軸偏離(稱(cheng)爲偏心)。定心(xīn)磨邊的任務(wu)是消除偏心(xīn),并使側圓柱(zhù)面徑向尺寸(cun)達到裝配要(yào)求。傳統工藝(yi)的磨邊常在(zai)光學定心磨(mo)邊機上進行(hang)。
6、鍍膜工序,對(dui)表面有透光(guāng)要求的透鏡(jìng),要加鍍增透(tòu)膜。球面反👅射(shè)👣鏡要鍍反射(shè)膜。有的還要(yao)鍍其它性質(zhì)的薄膜,依🌐使(shi)用要求由設(she)計決定。
7、膠合(hé)工序。對成象(xiang)質量要求較(jiào)高的鏡頭,往(wang)往采用幾塊(kuai)透鏡膠合而(ér)成。膠合應在(zài)鍍膜以後進(jìn)行。
以上這些(xie)工藝過程可(kě)簡略表示如(rú)下:
選料——切割(gē)——整平——膠條——滾(gǔn)圓——開球面——粗(cū)磨球面——上盤(pan)——細磨——抛光——下(xià)㊙️盤;第二面上(shang)盤——細磨——抛光(guang)——下盤——定心磨(mó)邊——鍍膜
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