《光學(xué)零件工藝學(xué)》PPT課件.ppt

光學(xué)零件工藝學(xué),光學(xué)零件的拋光工藝,第六章 拋 光,光學(xué)零件的拋光是獲得光學(xué)表面最主要的工序。其目的：一是去除精磨的破壞層，達(dá)到規(guī)定的表面質(zhì)量要求，二是精修面形，達(dá)到圖紙要求的光圈和局部光圈，最后形成透明規(guī)則的表面。,光學(xué)零件的拋光工藝, ,玻璃拋光機(jī)理,光圈的識(shí)別,古典法拋光工藝,高速拋光工藝,玻璃拋光機(jī)理,玻璃拋光機(jī)理,拋光是獲得光學(xué)表面的最主要工序。其目的 消除精磨的破環(huán)層，達(dá)到規(guī)定的表面要求；經(jīng)修面形，達(dá)到圖紙要求的光圈數(shù)N和局部誤差。也就是在玻璃或其它光學(xué)材料上，產(chǎn)生規(guī)則的透明表面。,拋光的本質(zhì)是機(jī)械、化學(xué)和物理三種作用綜合的結(jié)果。,機(jī)械磨削,機(jī)械磨削,拋光與研磨的本質(zhì)是相同的，都是堅(jiān)硬的磨料對(duì)玻璃表面進(jìn)行微小切削作用的結(jié)果。由于拋光是用較細(xì)的磨料，所以微小切削作用可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行，使玻璃表面凸出部分被切削掉，逐漸形成光滑的表面。實(shí)驗(yàn)根據(jù)是,拋光表面有起伏現(xiàn)象,當(dāng)磨料很細(xì)時(shí)，精磨也能將玻璃拋光,拋光玻璃重量明顯減輕,拋光效率與拋光劑顆粒大小有關(guān)系,拋光效率與速度、壓力有關(guān)系,表面流動(dòng)理論,表面流動(dòng)理論,玻璃表面由于摩擦和相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生熱量，致使表面產(chǎn)生塑性流動(dòng)，使表面凸起將凹陷填平。實(shí)驗(yàn)根據(jù)是,玻璃表面分子的流動(dòng)而掩蓋了劃痕,拋去玻璃的重量與拋去玻璃的厚度不對(duì)應(yīng),軟化點(diǎn)高的玻璃，拋光效率低,化學(xué)作用,化學(xué)作用,拋光過(guò)程是水、拋光劑、拋光模和玻璃之間化學(xué)作用的結(jié)果?；瘜W(xué)作用主要是再玻璃表面發(fā)生水解作用。實(shí)驗(yàn)根據(jù)如下,水對(duì)玻璃的作用,拋光模材料的化學(xué)作用,拋光劑的化學(xué)作用,拋光液PH值的影響,添加劑的化學(xué)作用,玻璃的化學(xué)作用,6-2 樣板檢驗(yàn)原理,被檢驗(yàn)光學(xué)表面相對(duì)于參考光學(xué)表面的偏差稱面形偏差 若兩者的面形（球面或平面）不一致，存在微小誤差時(shí)，就形成一個(gè)楔形空氣隙，類似一個(gè)薄膜，從而產(chǎn)生薄膜干涉現(xiàn)象。 若用單色光源，空氣隙呈環(huán)形對(duì)稱時(shí)，則產(chǎn)生明暗相間的同心圓干涉環(huán)，用白光照射產(chǎn)生彩色圓環(huán)。這些圓環(huán)稱作光圈，又叫牛頓環(huán)。 光學(xué)零件面形偏差是在圓形檢驗(yàn)范圍內(nèi)，通過(guò)垂直位置所觀察到的光圈數(shù)目、形狀、變化和顏色來(lái)確定的，并且面形誤差用光圈數(shù)表示，所以，樣板檢驗(yàn)亦稱“光圈檢驗(yàn)”。,光圈的識(shí)別,光圈的識(shí)別,對(duì)光學(xué)零件的拋光一般要達(dá)到兩個(gè)目的 光學(xué)表面疵病符合規(guī)定的等級(jí) 光學(xué)表面幾何形狀達(dá)到規(guī)定的要求,光學(xué)樣板檢驗(yàn)原理,光學(xué)零件的表面精度是與光學(xué)樣板比較而鑒別出來(lái)的。光學(xué)零件的面型精度包括曲率半徑偏差、像散偏差和局部偏差三個(gè)內(nèi)容。,圖6-3 光圈檢驗(yàn)原理 a-干涉現(xiàn)象；b-干涉原理； 1-樣板；2-工件,（一）光圈數(shù)N與空氣隙厚度h的關(guān)系,兩束光的光程差表達(dá)式為： 式中， -與干涉條紋對(duì)應(yīng)的空氣隙厚度； -折射角； -入射光的波長(zhǎng)。 當(dāng) 時(shí)，產(chǎn)生第k級(jí)亮條紋。 當(dāng) 時(shí)，產(chǎn)生第k級(jí)暗條紋。 第k級(jí)和k1級(jí)亮條紋，所對(duì)應(yīng)的空氣隙厚度為 和 ，由下式表示：,則相鄰亮條紋空氣隙厚度差近似為： 相鄰兩道光圈之間的空氣隙厚度，近似等于二分之一波長(zhǎng)，即一道光圈相當(dāng)空氣隙厚度為。則總的光圈數(shù)N與空氣總厚度 之間的關(guān)系為： 光圈，即干涉條紋的形狀是由空氣隙等厚層的軌跡決定的，即同一級(jí)干涉條紋對(duì)應(yīng)的空氣隙厚度是相等的。利用干涉條紋的數(shù)量和不規(guī)則程度，可以判定球面的面形誤差。,（二）光圈數(shù)N與曲率半徑偏差R的關(guān)系,光學(xué)零件曲率半徑與工作樣板半徑之間的偏差，以干涉條紋數(shù)，即光圈數(shù)N表示。值不僅取決光圈數(shù)N、零件與樣板的接觸口徑D（在此口徑范圍內(nèi)顯示于涉環(huán)）干涉光的波長(zhǎng)，還取決于樣板是沿邊緣接觸（低光圈），還是在中部接觸（高光圈）。 樣板與透鏡沿邊緣接觸情況,-透鏡曲率半徑,-透鏡曲率半徑偏差,-直徑之半,-零件與樣板接觸口徑,-光圈數(shù),-入射光波長(zhǎng),光圈數(shù)與半徑偏差的關(guān)系是：,（三）光圈半徑 與波長(zhǎng) 的關(guān)系,為第 級(jí)暗條紋所對(duì)應(yīng)的空氣層厚度 為 級(jí)暗條紋對(duì)應(yīng)的干涉條紋半徑， 為透鏡的曲率半徑。 滿足暗條紋條件為 =,（四）相鄰光圈的間隔 與干涉級(jí)的關(guān)系,當(dāng)k0時(shí) 當(dāng)k逐漸增大時(shí)， 愈來(lái)愈小,即 逐漸減小，以致眼睛無(wú)法分辨，k的極限可由物理光學(xué)得知 : 為人眼所能分辨的波長(zhǎng)范圍,用白光照射平均波長(zhǎng) 條,由此得出。用白光檢驗(yàn)時(shí)，干涉條紋超過(guò)50條，就無(wú)法分辨了。將k50代入暗環(huán)光程差公式： 由此可知，用白光檢驗(yàn)時(shí)，與k =50對(duì)應(yīng)的最大空氣隙厚度不能超過(guò)12.5 ，否則就看不到光圈。,二、光圈的識(shí)別與度量,低光圈: 用樣板檢驗(yàn)工件時(shí)，如果兩者在邊緣接觸，當(dāng)空氣隙縮小時(shí)，條紋從邊緣向中間移動(dòng)，則稱低光圈 高光圈:用樣板檢驗(yàn)工件時(shí)，如果兩者在中間接觸，當(dāng)空氣隙縮小時(shí)，條紋從中心向邊緣移動(dòng)，則稱高光圈 。,識(shí)別光圈高低常用方法有三種 ： 1. 周邊加壓法 ：此方法適用于光圈N1的判斷。 采用周邊加壓法，識(shí)別光圈高低的原理是，將樣板置于零件上，兩者間存在空氣隙，在樣板周邊加壓時(shí)，則使空氣隙由厚變薄，即空氣隙由大變小。這樣與對(duì)應(yīng)的干涉條紋也隨之移動(dòng)。對(duì)于低光圈，空氣隙,等厚層的移動(dòng)方向是由邊緣移向中心，因此，與等厚層對(duì)應(yīng)的干涉條紋也隨之從邊緣向中心移動(dòng)。高光圈識(shí)別，正好與此相反。,2. 邊緣點(diǎn)力法：在樣板邊緣某一點(diǎn)輕輕加壓，使其另一端浮起，則形成楔形空氣隙，從而產(chǎn)生干涉條紋。它是根據(jù)干涉條紋的彎曲方向和彎曲程度來(lái)識(shí)別和度量光圈的。如果工件為理想平面，用平面樣板（平晶）檢驗(yàn)零件時(shí)，則呈現(xiàn)平直條紋，由于浮起程度不同，條紋數(shù)目也隨之增減,如果工件為高光圈 ，見(jiàn)圖：設(shè)樣板面為A、B、C、D，加工面為E、F、G、H。邊緣一點(diǎn)加壓后C和G點(diǎn)接觸，則兩面之間形成楔形空氣層，從而產(chǎn)生干涉條紋。如將干涉圖形向平面上投影，那么各帶條紋勢(shì)必彎向受力點(diǎn)，這是由與其對(duì)應(yīng)的空氣隙等厚層的軌跡方向決定的，此彎曲程度與條紋間隔之比為光圈數(shù)。低光圈干涉條紋彎曲方向與上相反，它是背向受力點(diǎn)。這種方法適用于N1判斷，其精度可達(dá)到 左右。,色序法,按光圈顏色的序列來(lái)識(shí)別光圈高低的方法，稱色序法。 在白光照射下觀測(cè)時(shí)，光圈形成色序，這是由于組成白光的各種色光，所對(duì)應(yīng)的空氣隙（）不同所致。 低光圈：從中心到邊緣的顏色序列為“藍(lán)、紅、黃”等。 高光圈：從中心到邊緣的顏色序列為“黃、紅、藍(lán)”等。 色序法不僅適用N1時(shí)光圈高低的識(shí)別，而且也可用于N1時(shí)光圈的度量。,目視移動(dòng)法,在樣板不動(dòng)的情況下，觀察者移動(dòng)眼睛位置時(shí)，也可以判斷光圈的高低。如，點(diǎn)頭時(shí)，光圈由內(nèi)向外擴(kuò)散，則為高光圈；反之，光圈由外向內(nèi)收縮，此時(shí)則為低光圈。這是因?yàn)辄c(diǎn)頭時(shí)，空氣層厚度h未變，而i角變大，由光程差 可知， ； ；則變小。所以高光圈時(shí)，光圈向外擴(kuò)散。（工廠常用，不傷表面）,局部偏差的判斷(像散偏差),像散偏差,曲率半徑誤差是從整體上看被檢零件的面型精度，如果檢驗(yàn)時(shí)被檢光學(xué)表面再相互垂直方向上出現(xiàn)的條紋數(shù)不相等。說(shuō)明被檢零件的面型有像散。,局部偏差,如果用光學(xué)樣板檢驗(yàn)時(shí)局部出現(xiàn)不規(guī)則光圈，有凸包或凹陷，說(shuō)明被檢光學(xué)表面有局部偏差。,凹凸球面偏差,像散偏差的判斷,像散偏差的判斷,有像散存在就是光學(xué)表面的曲率半徑不一樣。用周邊加壓法或一側(cè)加壓法可以判斷像散的大小。當(dāng)N1時(shí)，光圈呈橢圓形； 當(dāng)N1時(shí)，兩垂直方向上的條紋彎曲程度不同。,局部偏差的判斷,局部誤差包括局部低和局部高，塌邊和翹邊等，這種光圈的識(shí)別用一側(cè)加壓法判斷。,像散偏差的判斷,像散偏差的判斷,有像散存在就是光學(xué)表面的曲率半徑不一樣。用周邊加壓法或一側(cè)加壓法可以判斷像散的大小。當(dāng)N1時(shí)，光圈呈橢圓形； 當(dāng)N1時(shí)，兩垂直方向上的條紋彎曲程度不同。,局部偏差的判斷,局部誤差包括局部低和局部高，塌邊和翹邊等，這種光圈的識(shí)別用一側(cè)加壓法判斷。,局部低 條紋局部的彎曲凹向背著加壓點(diǎn)。,局部高 條紋局部的彎曲凹向朝著加壓點(diǎn)。,塌 邊 條紋邊緣部位塌向加壓點(diǎn)。,翹 邊 條紋邊緣部位翹向加壓點(diǎn)。,局部偏差的判斷 當(dāng)一側(cè)加壓時(shí)： 中心低 條紋中心部位的彎曲凹向背著加壓點(diǎn)A 中心高 條紋巾心部位的彎曲凹向朝著加壓點(diǎn)A 圖 一側(cè)加壓法判斷中心低 圖 一側(cè)加壓法判斷中心高 （a）低光圈中心低；(b)高光圈中心低 （a）低光圈中心高； (b)高光圈中心高。,塌邊 條紋邊緣部位塌向加壓點(diǎn)A。 翹邊 條紋邊緣部位翹離加壓點(diǎn)A， 圖 一側(cè)加壓法判斷塌邊 圖一側(cè)加壓法判斷翹邊 （a）低光圈塌邊 (b)高光圈塌邊 （a）低光圈翹邊； (b)高光圈翹邊。,光圈的度量,光學(xué)零件的面形偏差是用光圈數(shù)表示的。光圈的度量包括下列三項(xiàng)面形偏差。 N被檢光學(xué)表面的曲率半徑相對(duì)于參考光學(xué)表面曲率半徑的偏差稱半徑偏差。此偏差所對(duì)應(yīng)的光圈數(shù)用N表示 被檢光學(xué)表面與參考光學(xué)表面在兩個(gè)相互垂直方向上產(chǎn)生的光圈數(shù)不等所對(duì)應(yīng)的偏差稱象散偏差，此偏差所對(duì)應(yīng)的光圈數(shù)用表示。 被檢光學(xué)表面與參考光學(xué)表面在任一方向上產(chǎn)生的干涉條紋的局部不規(guī)則程度稱局部偏差，此偏差所對(duì)應(yīng)的光圈數(shù)用表示。 如果要求允許的最大象散光圈和局部光圈數(shù)相同時(shí)，可用同時(shí)表示兩者的偏差。,光圈的度量,光圈的度量,光圈數(shù)的計(jì)算,規(guī)定 低光圈為負(fù)，高光圈為正。,當(dāng)光圈數(shù)N1時(shí) 光圈數(shù)是有效檢驗(yàn)范圍內(nèi)直徑方向最多條紋數(shù)的一半。,N1的光圈數(shù),光圈的度量,當(dāng)光圈數(shù)N1時(shí)，光圈數(shù)用條紋弦高h(yuǎn)與對(duì)應(yīng)的相鄰兩條紋間距H之比。,當(dāng)用小樣板檢驗(yàn)大零件時(shí)，如果被檢零件所要求的光圈為N1，那么在用樣板檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)有的光圈數(shù)N2應(yīng)為,S1為被檢零件的面積 S2為樣板的面積,光圈的度量 1、光圈數(shù)量的計(jì)算 N1的計(jì)算 在被檢光學(xué)表面和參考光學(xué)表面僅有曲率半徑偏差情況下，光圈數(shù)度量與表示偏差大小和方向的誤差曲線，其中，虛線代表參考光學(xué)表面，曲線代表球面(或平面)相對(duì)于參考光學(xué)表面的偏差大小和方向，平行線間距離代表/2。 光圈數(shù)的度量 （a）N3； (b)2； (c)N2； (d)1,a)單色光照明時(shí)，產(chǎn)生明暗相間的干涉條紋，其條紋數(shù)目就是光圈數(shù)N。由于1道光圈所對(duì)應(yīng)的空氣層厚度為，故采用不同波長(zhǎng)的單色光光源，每道圈所表示的具體誤差數(shù)值也不同。 b、白光照射時(shí)，產(chǎn)生彩色條紋。彩色條紋數(shù)目就是光圈N。因紅色鮮明，波段寬，為便于觀察，通常以紅色為計(jì)算光圈的標(biāo)準(zhǔn)顏色， c、按暗條紋計(jì)算光圈數(shù)時(shí)，由于半波損失多算了半道圈, N1的計(jì)算 a)對(duì)平面或大曲率半徑球面零件 當(dāng)零件表面是理想平面或球面時(shí)，干涉條紋往往是彎曲成一定程度的不完整圓的光圈，稱為弧形光帶，此時(shí)根據(jù)彎曲的程度來(lái)判斷光圈數(shù)。通常以通過(guò)直徑方向上干涉條紋的彎曲量h相對(duì)于條紋間距H的比值來(lái)N度量。,b)較小曲率半徑球面零件 對(duì)于較小曲率半徑球面零件，當(dāng)N1時(shí)，一般是根據(jù)（光斑大?。╊伾珌?lái)估算的。當(dāng)用白光照明時(shí)，首先根據(jù)顏色與空氣層厚度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算出中心與邊緣處空氣層厚度差并判斷光圈的正負(fù)；然后再用平均波長(zhǎng)換算成光圈數(shù)。 用小樣板檢驗(yàn)大零件時(shí)，光圈的計(jì)算,局部誤差的計(jì)算 中心局部偏差（中心高/中心低） 圖 中心局部誤差 （a）低光圈中心低；（b）低光圈中心高, 邊緣局部偏差 （指塌邊和翹邊（勾邊），即邊緣多磨或少磨） 按高低光圈也分為四種：高光圈（塌邊/翹邊），低光圈（塌邊/翹邊）。 塌邊(低光圈塌邊c，高光圈塌邊b)翹邊（低光圈翹邊a，高光圈翹邊d 圖 邊緣局部誤差 （a）低光圈翹邊 （b）低光圈塌邊, 中心及邊緣均有局部偏差 它是以上兩種偏差都具有的情況，識(shí)別方法相同，可以根據(jù)具體情況進(jìn)行判斷。下面例舉加工中常遇到的兩種情況： 圖 中心及邊緣均有局部偏差 （a）低光圈、中心高、塌邊；（b）低光圈、中心低、塌邊,像散偏差的度量,像散偏差的度量,像散偏差光圈數(shù)1N是以兩個(gè)相互垂直方向上光圈數(shù)N的最大代數(shù)差的絕對(duì)值來(lái)度量的。像散偏差有以下幾種形式,橢圓形像散光圈數(shù),馬鞍形像散光圈數(shù),柱形像散光圈數(shù),N1的像散光圈數(shù),馬鞍光圈,柱形光圈,局部偏差的度量（1）,局部偏差的度量,局部偏差光圈數(shù)2N是以局部不規(guī)則干涉條紋對(duì)理想平滑干涉條紋的偏離量e與兩相鄰條紋間距的比。即2Ne/H,中心局部偏差,它包括低光圈（高光圈）的中心高和中心低四種情況。,邊緣局部偏差,它包括高（低）光圈的翹邊和塌邊。,局部偏差的度量（2）,中心及邊緣均有局部誤差,當(dāng)中心及邊緣均有局部誤差時(shí)，2N取最大局部誤差。,弓形光圈N和局部光圈2N的度量,弓形光圈和中心及邊緣均有局部誤差的光圈不同，它不是局部的。當(dāng)被檢零件的光圈為弓形光圈時(shí)，規(guī)定根據(jù)2N為最小原則定N和2N。,光圈的修改 拋光過(guò)程中，由于各種因素的影響，使得光學(xué)零件表面的幾何形狀精度（N和N）超出了圖紙規(guī)定的要求，形成多種誤差。為了消除這些誤差，首先是正確判斷這些誤差；其次是正確調(diào)整各種工藝因素來(lái)修改光圈。 1、影響光圈的因素 （1）原材料本身熱處理不當(dāng)，在零件制造過(guò)程中，由于應(yīng)力的變化引起光圈的變形。 （2）在零件上盤(pán)過(guò)程中（彈性裝置），由于零件受熱，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力而引起變形。 （3）零件上盤(pán)時(shí)，因粘結(jié)膠的收縮變形而使零件在下盤(pán)后引起光圈變形。 （4）拋光模與零件表面接觸不良也會(huì)引起光圈變形。 （5）室內(nèi)溫度不均引起的變形。 （6）最主要的因素是機(jī)床調(diào)整是否正確，包括機(jī)床轉(zhuǎn)速、壓力、鏡盤(pán)與工具的相對(duì)速度和相對(duì)位移等方面。,2、規(guī)則光圈的修改,幾點(diǎn)說(shuō)明 （1）表中所列是指單項(xiàng)工藝因素的改變對(duì)光圈的影響，當(dāng)幾項(xiàng)工藝因素同時(shí)考慮時(shí)，必須結(jié)合具體情況，否則有時(shí)會(huì)出現(xiàn)相反效果。 （2）一般情況下，凸鏡盤(pán)在下，凹鏡盤(pán)在上，平面鏡盤(pán)除石膏鏡盤(pán)在下外，一般在上。 （3）壓力的影響，在古典法拋光中，從法向分力的角度考慮，高光圈應(yīng)加重，低光圈應(yīng)減輕。但在實(shí)際中，拋光模是有變形的，低光圈應(yīng)該拋得緊些，高光圈應(yīng)該拋得松些。改高光圈時(shí)若加大壓力，必然會(huì)使拋光模變形，造成邊部壓強(qiáng)大，拋得很緊。因此，改高光圈時(shí)宜輕，而改低光圈時(shí)宜重。 （4）雖然鐵筆向里推和向外拉都可達(dá)到加大其主軸中心距離的目的，但由于鐵筆向外拉可使上架擺動(dòng)的弧線加長(zhǎng)，故光圈變化速度比鐵筆向里推時(shí)的要快些。,3、局部誤差的修改,4、拋光模的修改形式,古典法拋光工藝,古典法拋光工藝,目前在光學(xué)零件生產(chǎn)中，采用的拋光方法主要有古典拋光和高速拋光。,古典法平面拋光,古典法球面拋光,工藝因素對(duì)古典拋光的影響（1）,工藝因素對(duì)古典拋光的影響,精磨的影響,精磨的好壞影響拋光效率。宏觀上看，精磨后的面形應(yīng)符合一定要求，否則拋光效率降低。從微觀結(jié)構(gòu)上看，零件表面的微觀不平度也影響拋光效率。,拋光模的幾何形狀,拋光模的幾何形狀影響拋光精度。在拋光過(guò)程中，拋光模表面與工件時(shí)緊密接觸的，處于相互變化的狀態(tài)，拋光模的面形必然影響工件的面形精度。,拋光模材料和拋光模基體的影響,拋光模材料和拋光?；w的影響,拋光模材料直接影響拋光精度。 拋光模過(guò)硬 拋光模表面的不規(guī)則容易引起工件光圈 不規(guī)則，容易造成擦痕。 拋光模過(guò)軟 拋光模容易變形，使拋光鏡盤(pán)產(chǎn)生塌邊。,拋光?；w的表面幾何形狀影響拋光精度。在球面拋光中，如果基體的曲率與理論值不符，則拋光模層厚度不同，模層的走動(dòng)就不同，厚的地方走動(dòng)大，薄的地方走動(dòng)小，薄的地方拋光效率高，厚的地方拋光效率低。,拋光劑的影響,拋光劑的影響,拋光粉的硬度,拋光粉的結(jié)晶結(jié)構(gòu)影響拋光效率。結(jié)晶結(jié)構(gòu)不同，拋光粉的硬度不同。硬度大拋光能力強(qiáng)，適合拋光硬玻璃。拋光粉顆粒的硬度至少要與玻璃的硬度相匹配。,拋光劑的濃度,拋光粉和水有一個(gè)比例關(guān)系。如果使用的是氧化鐵拋光粉，則拋光粉與水的比列是1：31：4。,速度和壓力的影響,速度和壓力的影響,在拋光模和玻璃粘結(jié)膠性能允許的情況下，拋光效率隨著速度和壓力的增大而增大。,溫度的影響,溫度對(duì)拋光模的影響,拿拋光柏油模來(lái)說(shuō)，溫度升高，柏油變軟，工件面形不容易保證。,溫度對(duì)粘結(jié)膠的影響,溫度升高，粘結(jié)膠變軟，工件容易脫膠。,溫度對(duì)工件的影響,溫度變化時(shí)，如果粘結(jié)膠和玻璃的熱膨脹系數(shù)不一致，工件拋光表面會(huì)產(chǎn)生熱變形。,常見(jiàn)疵病及產(chǎn)生原因（1）,常見(jiàn)疵病及產(chǎn)生原因,常見(jiàn)疵病及產(chǎn)生原因（2）,高速拋光工藝,高速拋光工藝,準(zhǔn)球心法高速拋光工藝,準(zhǔn)球心法就是擺動(dòng)軸線通過(guò)下面磨盤(pán)的曲率中心，且壓力的方向始終指向鏡盤(pán)的曲率中心。,特點(diǎn),生產(chǎn)效率高,拋光均勻,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,對(duì)室溫要求不嚴(yán),用于中等尺寸、精度光學(xué)零件的批量生產(chǎn),準(zhǔn)球心法拋光,高速拋光模的要求（1）,高速拋光模的要求,高速拋光屬于成型加工法，所以拋光模的好壞直接影響光學(xué)零件的面形精度和表面疵病。,微孔結(jié)構(gòu) 拋光模能吸附儲(chǔ)存大量的拋光粉顆粒，而且使拋光粉顆粒在微孔內(nèi)自由滾動(dòng)，有利于機(jī)械作用的發(fā)揮。微孔結(jié)構(gòu)有利于儲(chǔ)存大量的水分，既能使拋光顆粒分布均勻，又能進(jìn)行水解反應(yīng)，還有冷卻和清洗的作用。,高速拋光模的要求（2）,耐熱性強(qiáng) 由于高速拋光模要承受拋光中高速高壓所產(chǎn)生的熱，為了防止拋光模變形，保證光圈的穩(wěn)定，拋光模要有良好的熱穩(wěn)定性。,耐磨性好 為了保證拋光模的尺寸精度和面形精度，拋光模有較好的耐磨性。能長(zhǎng)期保持面形精度，延長(zhǎng)使用壽命。,高速拋光模的要求（3）,柔韌性 在一定的溫度和壓力下，拋光模應(yīng)具有一定的蠕動(dòng)，這樣有利于拋光模與鏡盤(pán)的吻合，以減少表面疵病，獲得所要求的光圈。,硬度 拋光模硬度要適當(dāng)，如果太軟就經(jīng)不起高速高壓的沖擊，拋光模變形；太硬容易造成光圈不規(guī)則，產(chǎn)生擦痕。,拋光模材料,拋光模材料,拋光模材料可分為兩大類，一是熱塑性樹(shù)脂，二是熱固性樹(shù)脂。,工藝因素對(duì)準(zhǔn)球心高速拋光的影響,準(zhǔn)球心問(wèn)題 如果擺臂不對(duì)準(zhǔn)球心，會(huì)引起壓力不均勻，光圈難控制，因此應(yīng)盡量使上模的軸線對(duì)準(zhǔn)工件（下模）球心。球心調(diào)整誤差不超過(guò)2mm。,工藝因素對(duì)準(zhǔn)球心高速拋光的影響,拋光速度和壓力 在高速拋光中，速度和壓力的影響與古典拋光相似，在工藝條件允許下，拋光效率與速度和壓力成線性關(guān)系。,拋光液 拋光液的粒度應(yīng)均勻一致；濃度一般為1015。當(dāng)濃度超過(guò)30，拋光效率下降；溫度應(yīng)在30 38之間選擇；拋光液的PH值應(yīng)選擇中性或偏酸性。,固體磨料高速拋光工藝,固體磨料高速拋光工藝,特 點(diǎn),在拋光過(guò)程中，不需要加拋光液，只需自動(dòng)加冷卻液；拋光模面形穩(wěn)定性好；拋光效率高；改善了環(huán)境衛(wèi)生。,拋光模,由拋光片按照余弦磨損（球面）均勻磨損（平面）的排列方式組成。拋光片是由結(jié)合劑和拋光粉兩部分組成，常用的結(jié)合劑是合成高分子材料，制成不同形狀和尺寸的小圓片。這種拋光模的拋光能力強(qiáng)，自銳性好，面形穩(wěn)定。,固體磨料高速拋光工藝,工藝因素,速度和壓力 一般情況下，拋光效率與速度和壓力 成線行關(guān)系；但要考慮到機(jī)床和拋光 模的性能、鏡盤(pán)的結(jié)構(gòu)等。,精磨的要求 固著磨料拋光對(duì)精磨工藝要求很嚴(yán)格， 對(duì)光圈、光圈的一致性、表面光潔度 和拋光模要求相匹配。,拋光液的要求 在固著磨料拋光中，拋光液要有良好 的冷卻、清洗和潤(rùn)滑性能溫度一般在 2538 。,范成法高速拋光工藝,范成法高速拋光工藝,與金剛石磨輪銑磨成型加工原理相似，工件與模具軸各自強(qiáng)制轉(zhuǎn)動(dòng)，兩軸線相交于一點(diǎn)，夾角為，模具活動(dòng)軌跡形成球面。,范成法高速拋光,范成法拋光的加工精度主要依靠機(jī)床的精度，一般用來(lái)加工大曲率半徑的零件,范成法與準(zhǔn)球心法 拋光的比較,拋光的加工余量,拋光的加工余量,加工余量與表面粗糙度有關(guān)，列表如下,零件的下盤(pán),零件的下盤(pán),加熱下盤(pán)法 適用于松香，蜂蠟混合膠粘結(jié)的鏡片。,冷凍下盤(pán)法 適用于平面鏡的浮膠法，透鏡或棱鏡的彈性膠法。,敲擊下盤(pán) 適用于石膏盤(pán)，彈性上盤(pán)，浮膠、光膠等。,零件的下盤(pán),高精度平面光學(xué)零件拋光工藝,高精度平面光學(xué)零件拋光工藝,光膠法,光膠法是利用光學(xué)表面間分子吸力來(lái)裝夾工件，這種方法適合于加工棱鏡、長(zhǎng)方體、立方體、平行平板等，既能保證平面度，又能保證角度精度。,方法 將已經(jīng)拋光好一面的工件光膠到光膠工具上，接觸面間不需要任何粘結(jié)膠。這種裝夾方式要求工件光膠面的光圈必須很好。對(duì)夾具的要求很高。,分離器法,分離器法,分離器是一塊有若干個(gè)圓孔的玻璃圓盤(pán)，它的工作面平面度很好，適合于平面樣板的拋光。拋光時(shí)工件可以在圓孔內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)還隨分離器一起運(yùn)動(dòng)。,特點(diǎn) 加工精度高，穩(wěn)定，減輕了勞 動(dòng)強(qiáng)度，提高了加工效率。但 當(dāng)工件尺寸很大時(shí)，分離器尺 寸會(huì)相應(yīng)增大很多，制造就較 為困難。,分離器,環(huán)式連續(xù)拋光法,環(huán)式連續(xù)拋光法,該方法是從塊規(guī)的行星式拋光移植而來(lái)的，工作時(shí)將工件置于待校正盤(pán)的環(huán)式拋光模上，由夾持器驅(qū)動(dòng)進(jìn)行拋光。,特點(diǎn) 面形穩(wěn)定； 均勻拋光； 連續(xù)拋光； 易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。,這種方法可加工很薄的平面零件；能加工出不平行度10.1的平面零件。,碳氟塑料拋光模,碳氟塑料拋光模,光學(xué)拋光采用的碳氟塑料是聚全氟乙丙稀，即四氟乙烯與六氟丙稀的共聚物。,特點(diǎn) 長(zhǎng)期保持面形的正確性； 拋光模表面很光滑，沒(méi)有微孔結(jié)構(gòu)； 基體是石英玻璃，模層是涂碳氟塑料； 可采用機(jī)器拋光。,高精度球面光學(xué)零件拋光工藝,高精度球面光學(xué)零件拋光工藝,平面面形精度為N0.50.1,N0.1以上的零件稱為高精度球面光學(xué)零件。球面光學(xué)樣板就是這類零件。球面樣板是測(cè)量工具,按用途分為工作樣板和標(biāo)準(zhǔn)樣板兩種。,R35mm的標(biāo)準(zhǔn)樣板的制造,R35mm的標(biāo)準(zhǔn)樣板的制造,標(biāo)準(zhǔn)樣板的制造,R35mm的標(biāo)準(zhǔn)樣板的制造,對(duì)于R35mm的標(biāo)準(zhǔn)樣板,為達(dá)到A級(jí)精度，凸樣板一般做成整球或超半球的形式。整球樣板的毛坯可以熱壓成球形；也可以是正方形毛坯，再磨成八角坯后進(jìn)行滾圓。然后再根據(jù)圓球制造凹凸樣板。面形的規(guī)則性是通過(guò)凹凸樣板的對(duì)磨來(lái)保證。,標(biāo)準(zhǔn)樣