發布時(shí)間:
2025-12-05
1.1 光學零件制(zhi)造工藝的特點(dian)及一般過程 制(zhì)作光學零件的(de)常見材料有三(sān)大類,即光學玻(bo)璃、光學晶體😘和(hé)光學塑料,其中(zhong)以光學玻璃,特(te)别是無色光學(xué)玻璃的使用量(liang)******。雖然光學零件(jiàn)的加工按行業(yè)劃分歸入機械(xie)加工一類,但由(yóu)于加工對象的(de)材料性質和加(jiā)工精度要求顯(xian)著地不同于金(jin)屬材料,因而加(jiā)工工藝上也完(wán)全不同于金屬(shu)工藝而具有特(tè)殊性。 1.1.1 光⭐學零件(jian)的加工精🏃♀️度及(jí)其表示
1.1 光(guang)學零件制造工(gōng)藝的特點及一(yi)般過程
制作光(guāng)學零件的常見(jian)材料有三大類(lei),即光學玻璃、光(guāng)學晶體😘和🈲光學(xue)塑料,其中以光(guāng)學玻璃,特别是(shì)無❄️色光學玻璃(lí)的使用🧑🏽🤝🧑🏻量******。雖📞然(ran)光學零件的加(jia)工按行業劃分(fen)⁉️歸入機械加工(gong)一類,但由于加(jia)工對象的材料(liao)性質和加工精(jīng)度要求顯著🈲地(dì)不同于金屬材(cai)料,因而加工工(gōng)藝上也完全不(bú)同于金屬🤟工藝(yì)而具有🤩特殊性(xìng)。
1.1.1 光學零件的加(jia)工精度及其表(biǎo)示
光學零件屬(shǔ)于高精度零件(jiàn)。平面零件的加(jia)工精度主🌈要有(yǒu)角度和平面面(miàn)形;球面零件的(de)加工精度要求(qiu)主要有曲率半(bàn)徑和球💘面面形(xíng)。高精度棱鏡的(de)角誤差要求達(da)到秒級。高精度(du)平面面形精度(du)可達到幾十分(fèn)之一到幾百分(fèn)之一波長。平面(mian)零件的平面性(xing)和球面零件的(de)球面性統一稱(cheng)爲面⭐形要求。光(guang)學📞車間一般用(yòng)幹涉法計量,用(yong)樣闆疊合觀察(cha)等厚幹涉條紋(wén)(俗稱看光圈)。表(biao)示面形誤差的(de)光圈數符号是(shì)N,不規則性(或稱(cheng)局部誤差)符号(hao)是△N。除面形精度(dù)外,光學零件表(biao)面還要有粗糙(cao)度要求。光學加(jiā)工🔞中各✌️工序的(de)表面粗糙度如(ru)表6-1所示。光學零(ling)件抛光表面♍粗(cu)糙度用微觀不(bú)平十點高度表(biǎo)示爲R2=0.025um,用輪廓算(suàn)術平均㊙️偏差表(biǎo)示爲R2=0.025um,用符号表(biao)示則爲0.008,在此基(jī)礎上,還有表面(miàn)疵病要求,即對(dui)表面亮絲、擦痕(hén)、麻點的限制。
1.1.2 光(guang)學零件加工的(de)一般工藝過程(cheng)及特點
光學零(líng)件加工的工藝(yì)過程随加工方(fang)式不同而異。光(guāng)學零件的加工(gong)方式主要有兩(liang)類:傳統(古典)加(jiā)工工藝和機械(xie)化✍️加工工藝,這(zhè)裏我們隻介紹(shào)傳統加工工藝(yi)。
傳統工藝的特(te)點主要有:
(1)使用(yòng)散粒磨料及通(tong)用機床,以輪廓(kuò)成形法對光學(xué)🌍玻璃進行研磨(mo)加工。操作中以(yǐ)松香柏油粘結(jie)膠爲🐪主進行粘(zhan)結上盤。先用金(jin)剛砂對零件進(jìn)行粗磨與精磨(mó),然後使用💘松香(xiāng)柏🔱油抛光💋模與(yǔ)抛光粉(主要是(shi)氧化铈)對零件(jian)進行抛光加工(gōng)。影響工藝的因(yīn)素多而易變,加(jia)工精度可變性(xìng)📱也大,通常是幾(jǐ)個波長數量級(jí)。高精度❗者💃可達(da)幾百分之一波(bo)長數量級。
(2)手工(gong)操作量大,工序(xu)多,操作人員技(ji)術要求高。對機(jī)床精度,工夾磨(mó)具要求不那麽(me)苛刻,适于多品(pin)種,小🚶♀️批量、精度(dù)變化大的加工(gong)工藝采用。
傳統(tong)加工工藝過程(chéng),以一個透鏡爲(wei)例,先後依次經(jing)過以下一些工(gong)序:
1、毛坯加工。包(bao)括按光學零件(jiàn)圖選擇合适的(de)塊料,切📱割整平(ping)、劃分、膠條、滾圓(yuán)開球面。開球面(mian)是單件進行的(de)。
2、粗磨加工。使表(biao)面粗糙度及球(qiu)面半徑符合細(xi)磨要求。傳統工(gōng)藝🤞中粗磨是單(dan)件進行的。一般(ban)采用傳統工藝(yi)加工的工廠中(zhōng),粗磨🧑🏾🤝🧑🏼車間往往(wang)包括毛坯加工(gōng)。
3、上盤:粗磨之後(hou),經清洗,将一個(ge)個透鏡毛坯按(an)同半徑💋組合成(cheng)盤。即依靠粘結(jié)膠把分散的透(tou)鏡固定在🔴球形(xíng)粘結膜上,應注(zhu)✨意的是成盤時(shi)要使每一個透(tou)鏡毛坯的被加(jia)工面都處于同(tong)一半徑的球面(mian)上。
4、細磨抛光工(gong)序。在加工第一(yī)表面時,細磨到(dao)抛光過程🔱中一(yi)般是不需拆盤(pán)的,即一次一盤(pán)完成。操作中,先(xiān)使用粒度依次(cì)變細的三至四(si)道金鋼砂将被(bèi)加工面研磨到(dào)抛光要求的表(biǎo)面💔粗糙度,然後(hou)清洗,進🐉行抛光(guāng)。抛光是用一定(dìng)半徑的抛光模(mo)加抛光粉進🌐行(hang)。一面加工完畢(bì)後,塗上🛀🏻保護膜(mó),翻面再進行上(shang)盤。細磨抛光加(jiā)工第二表面。
5、定(dìng)心磨邊工序。透(tòu)鏡加工過程中(zhōng)會出現光軸和(hé)定位軸偏離(稱(cheng)爲偏心)。定心磨(mó)邊的任務是消(xiao)除偏心,并使🈲側(cè)圓柱面徑向尺(chǐ)寸達到裝配要(yao)求。傳統工藝的(de)磨邊常在光學(xue)定心磨邊機上(shang)進行⭕。
6、鍍膜工序(xù),對表面有透光(guāng)要求的透鏡,要(yào)加鍍增透膜。球(qiu)面反射🌈鏡要鍍(dù)反射膜。有的還(hai)要鍍其它性質(zhi)的薄膜,依使用(yòng)🐆要求由設計決(jue)定。
7、膠合工序。對(duì)成象質量要求(qiú)較高的鏡頭,往(wǎng)往采用幾塊透(tòu)鏡♌膠合而成。膠(jiao)合應在鍍膜以(yǐ)後進行。
以上這(zhè)些工藝過程可(ke)簡略表示如下(xià):
選料——切割——整平(píng)——膠條——滾圓——開球(qiú)面——粗磨球面——上(shàng)盤——細📐磨🥰——抛光——下(xià)盤;第二面上盤(pan)——細磨——抛光——下盤(pán)——定心磨邊——鍍膜(mo)❓
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