制作光學(xué)零件的常見材料有三大類，即光學(xué)玻璃、光學(xué)晶體和光學(xué)塑料，其中以光學(xué)玻璃，特別是無色光學(xué)玻璃的使用量最大。雖然光學(xué)零件的加工按行業(yè)劃分歸入機(jī)械加工一類，但由于加工對象的材料性質(zhì)和加工精度要求顯著地不同于金屬材料，因而加工工藝1.1.1光學(xué)零件的加工精度及其表示光學(xué)零件屬于高精度零件。平面零件的加工精度主要有角度和平面面形；球面零件的加工精度要求主要有曲率半徑和球面面形。高精度棱鏡的角誤差要求達(dá)到秒級。高精度面面形精度可達(dá)到幾十分之一到幾百分之一波長。平面零件的平面性和球面零件的球面統(tǒng)一稱為面形要求。光學(xué)車間一般用干涉法計(jì)量，用樣板疊合觀察等厚干涉條紋(俗稱看光圈)。表示面形誤差的光圈數(shù)符號是N,不規(guī)則性(或稱局部誤差)符號是△N。除面形精度外，光學(xué)零件表面還要有粗糙度要求。光學(xué)加工中各工序的表面粗糙度如表6-1所示。光學(xué)零件拋光表而粗糙度用微觀不平十點(diǎn)高度表示為R?=0.025um,用輪廓算術(shù)平均偏差表示為R?=0.025um,用符號表示則為0.008,在此基礎(chǔ)上，還有表面疵病要求，即對表面亮1.1.2光學(xué)零件加工的一般工藝過程及特點(diǎn)光學(xué)零件加工的工藝過程隨加工方式不同而異。光學(xué)零件的加工方式主要有兩類：傳統(tǒng)(古典)加工工藝和機(jī)械化加工工藝，這里我們只介紹傳統(tǒng)加工工藝。(1)使用散粒磨料及通用機(jī)床，以輪廓成形法對光學(xué)玻璃進(jìn)行研磨加工。操作中以松香柏油粘結(jié)膠為主進(jìn)行粘結(jié)上盤。先用金剛砂對零件進(jìn)行粗磨與精磨，然后使用松香柏油拋光模與拋光粉(主要是氧化鈰)對零件進(jìn)行拋光加工。影響工藝的因素多而易變，加工精度可變性也大，通常是幾個波長數(shù)量級。高精度者可達(dá)幾百分之一波長數(shù)量級。(2)手工操作量大，工序多，操作人員技術(shù)要求高。對機(jī)床精度，工夾磨具要求不那么傳統(tǒng)加工工藝過程，以一個透鏡為例，先后依次經(jīng)過以下一些工序：1、毛坯加工。包括按光學(xué)零件圖選擇合適的塊料，切割整平、劃分、膠條、滾圓開球2、粗磨加工。使表面粗糙度及球面半徑符合細(xì)磨要求。傳統(tǒng)工藝中粗磨是單件進(jìn)行的。3、上盤：粗磨之后，經(jīng)清洗，將一個個透鏡毛坯按同半徑組合成盤。即依靠粘結(jié)膠把分散的透鏡固定在球形粘結(jié)膜上，應(yīng)注意的是成盤時要使每一個透鏡毛坯的被加工面都處4、細(xì)磨拋光工序。在加工第一表面時，細(xì)磨到拋光過程中一般是不需拆盤的，即一次一盤完成。操作中，先使用粒度依次變細(xì)的三至四道金鋼砂將被加工面研磨到拋光要求的完畢后，涂上保護(hù)膜，翻面再進(jìn)行上盤。細(xì)磨拋光加工第二表面。5、定心磨邊工序。透鏡加工過程中會出現(xiàn)光軸和定位軸偏離(稱為偏心)。定心磨邊的任務(wù)是消除偏心，并使側(cè)圓柱面徑向尺寸達(dá)到裝配要求。傳統(tǒng)工藝的磨邊常在光學(xué)定心6、鍍膜工序，對表而有透光要求的透鏡，要加鍍增透膜。球而反射鏡要鍍反射膜。有7、膠合工序。對成象質(zhì)量要求較高的鏡頭，往往采用幾塊透鏡膠合而成。膠合應(yīng)在鍍選料——切割——整平——膠條——滾圓——開球面——粗磨球面——上盤——細(xì)磨——拋光——下盤；第二面上盤——細(xì)磨——拋光——下鹽——定心磨邊——鍍膜光學(xué)加工由于精度高，加工對象特殊，必須在專門的光學(xué)車間內(nèi)進(jìn)行。因此，除了遵守一般的機(jī)械加工規(guī)則外，還必須遵守光學(xué)加工所特有的安全操作要求。1.2.1光學(xué)車間的特點(diǎn)在光學(xué)零件加工過程中，大多數(shù)工序?qū)囟取穸取m埃、振動、光照等環(huán)境因素是敏感的，特別是高精度零件和特殊零件的加工尤其如此。因此，光學(xué)車間都是封閉形，并恒溫是光學(xué)車間一個明顯特點(diǎn)之一。這里包括恒溫溫度及波動范圍兩個問題。光學(xué)車間各工作場所由于要求不同，對恒溫溫度及其波動范圍的要求是各不相同的。(1)溫度對拋光效率與質(zhì)量的影響由于拋光過程中存在的化學(xué)作用隨溫度升高而加劇，因而升溫會提高拋光效率。但由于古比只在一定的溫度下使用。而且它們對溫度的變化較為敏感，溫度過低，拋光模具與零件吻合性不好：溫度過高，拋光模具拋光工作面變形。這兩者將使加工零件的精度難以保具體表現(xiàn)在光圈難以控制和修改。實(shí)踐得出：拋光間的溫度一般應(yīng)控制在22℃±2℃為宜。(2)檢驗(yàn)對室溫的要求方面被檢零件不恒溫時，檢具和零件間有溫差會直接影響讀數(shù)精度。所以，檢驗(yàn)室必須恒溫，并且也應(yīng)控制在22℃±2℃范圍內(nèi)。2、濕度對光學(xué)工藝的影響在光學(xué)零件加工過程中，凡要求恒溫或空調(diào)的地方，均因控制濕度所需。因?yàn)椋菡舭l(fā)速度直接影響濕度恒定狀態(tài)。濕度過低，易起灰塵，零件表表清擦?xí)r也易產(chǎn)生靜電而吸附灰塵，影響其光潔度。特殊零件如晶體零件的加工以及光膠工藝等，對濕度的要求尤為嚴(yán)格。光學(xué)加工過程中室內(nèi)溫度一般應(yīng)控制在60%左右。由于光學(xué)零件對表面質(zhì)量即表面光潔度和表面疵病有極高的要求，所以光學(xué)車間的防塵問題也特別突出。灰塵在拋光時會使零件表面產(chǎn)生道子、劃痕、亮絲：在鍍膜時，會使灰塵來源主要有：外間空氣帶入：由工作人員衣物上落下(粒徑一般在1—5μm左右，直徑小于1μm的灰塵，往往不能依靠自重降落，而長時間懸浮于空氣中，影響產(chǎn)品質(zhì)量);不潔凈的材料、輔料、工夾具等帶入；生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的灰塵(光學(xué)車間的凈化條件，若粒濃度作為要求，達(dá)到粒數(shù)/升的數(shù)量級)。1.2.2光學(xué)生產(chǎn)安全操作規(guī)則由于光學(xué)車間的特殊性和光學(xué)零件加工的高精度要求，學(xué)生進(jìn)入光學(xué)車間實(shí)習(xí)時，必1、進(jìn)入光學(xué)車間，特別是進(jìn)入細(xì)磨、拋光、檢驗(yàn)、磨邊、膠合、鍍膜、刻劃等工作間時，應(yīng)穿白色工作服，戴工作帽，穿專用鞋子或干凈拖鞋，以防止將室外灰塵帶入光學(xué)車2、在操作過程中禁止用手指直接觸摸光學(xué)表面，需要拿起光學(xué)零件時，手指也只能接觸光學(xué)零件的側(cè)面或非工作面。因?yàn)槭种干狭粲泻節(jié)n、各種有機(jī)酸、鹽類等對光學(xué)表面有害物質(zhì)，它們往往會使光學(xué)零件表面受到侵蝕。如果不小心觸摸后，必須立即用脫脂紗布3、為保持光學(xué)車間的恒溫條件，不能在一個工作場所聚集過量人員，致使周圍氣溫上4、開機(jī)前，須先檢查機(jī)床設(shè)備、工夾具是否完好。發(fā)現(xiàn)電機(jī)有異常現(xiàn)象或其它機(jī)械毛病時，應(yīng)立即拉開電閘或停機(jī)檢查。安裝、拆卸零件和夾具時，機(jī)床主軸必須完全停止轉(zhuǎn)5、為了清洗光學(xué)零件和其它工作需要，光學(xué)車間常常使用或臨時存放多種易燃物質(zhì)，如溶劑汽油、無水酒精、乙醚等。因此光學(xué)車間必須嚴(yán)格注意防火，加熱設(shè)備必須遠(yuǎn)離上6、在加工過程中，粗砂禁止帶入細(xì)砂，細(xì)砂禁止帶入拋光區(qū)，因此在換砂以后，在磨砂完畢進(jìn)入拋光前，必須對工件、工夾具、工作臺等進(jìn)行徹底清洗，以防砂子帶入使工件7、在上盤、下盤，或其它需要加熱光學(xué)零件情況時，不可使零件急熱急冷。加熱時應(yīng)注意零件升高的溫度必須控制在材料的退火溫度以下。由于電爐表面溫度已接近或超過許8、在未了解實(shí)習(xí)所用機(jī)床及儀器設(shè)備的操作規(guī)范前，不允許擅自開動機(jī)床，試看試用有關(guān)的儀器設(shè)備。也不允許操作不在實(shí)習(xí)范圍內(nèi)的儀器與設(shè)備，以免造成損壞和人身不安光學(xué)零件是光學(xué)制造最后完成的目標(biāo)，光學(xué)零件圖是加工和檢驗(yàn)的依據(jù)，所以在加工之前必須熟悉光學(xué)零件圖及相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)、符號、尺寸等的含義。1.3.1光學(xué)零件及有關(guān)術(shù)語、符號光學(xué)工藝使用的圖紙，通常有光學(xué)零件圖、膠合部件圖、工序圖(毛坯圖、粗磨圖、拋光圖等).其中光學(xué)零件圖規(guī)定了加工時所必須的全部資料，包括外形尺寸，材料、技術(shù)要求及其它需說明的各項(xiàng)內(nèi)容如圖(1—11)、圖(1—12)、圖(1—13)所示。其它工藝圖紙均按線方向應(yīng)自左向右，零件一般對稱于光軸放置，圓零件只畫出沿光軸剖開的剖面圖。圖紙左上角的表格依次列出對玻璃的要求和對零件的加工要求，包括面形精度，表面質(zhì)量等.零件的外形尺寸，有關(guān)技術(shù)要求在圖上注明或在圖紙下方用文字或符號注明。N光圈數(shù)符號。表示被檢的零件表面和樣板標(biāo)準(zhǔn)表面曲率半徑偏差時產(chǎn)生的干涉條AR樣板精度等級符號。即樣板曲率半徑實(shí)際值對名義值的偏差量符號；B(P)光學(xué)零件表面疵病符號，也稱為光潔度。光學(xué)零件工作表面的粗糙度一般都要求達(dá)到R?=0.025μm,舊標(biāo)準(zhǔn)為V14。在此基礎(chǔ)上還需限制表面上存在的亮絲、擦痕、麻C(X)透鏡偏心差符號，亦稱透鏡的中心偏差符號。用透鏡表而的球心對透鏡定位軸S屋脊棱鏡雙角差符號。屋脊棱鏡屋脊角有偏差時造成的雙象差的程度；And玻璃材料折射率允許誤差，包括對標(biāo)準(zhǔn)值的允差和同一批玻璃中的一致性允差。△(ng—ne)色散允差，與△na一樣同其轉(zhuǎn)時著酒的集集(光學(xué)均句性3區(qū)霧章2K.350.=0.B9元元h班了F程電4母潛1—[1維惋軍件細(xì)光學(xué)均勻性：玻璃內(nèi)因折射率漸變造成的不均勻程度，影響零件的鑒別率，以鑒別率表示：雙折射：玻璃存在應(yīng)力時呈現(xiàn)各向異性，產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象紋：玻璃中的化學(xué)不均勻區(qū)，因折射率不同于主體而出現(xiàn)絲狀或?qū)訝畹拇貌。瑝K料玻璃有從三個方向檢查的，也有二個或者一個方向檢驗(yàn)的：氣泡：玻璃體內(nèi)殘留氣泡程度，有大2要考與力作R面4號解器于在氣軍摩意1裝裝T重H工.忙■7年7在光學(xué)零件加工過程中，為了從玻璃毛坯獲得所需要零件的形狀、尺寸，表面必須預(yù)留一定量的玻璃層，這一定量的玻璃層就稱為加工余量。加工余量的正確給出是十分重要的，如果給出的余量小，則加工不出符合技術(shù)要求的零件；如果余量太大，又會造成材料根據(jù)光學(xué)零件加工工序，零件的加工余量分為：鋸切余量、整平余量、滾圓余量、粗磨余量、細(xì)磨及拋光余量、定中心磨邊余量；在每一工序之后給下一道工序留下的余量稱為中間工序的余量；由加工中各個中間工序的余量所組成的余量總和稱為總加工余量；鑒于各工序的加工特點(diǎn)不同，需要很好地研究如何合理地規(guī)光學(xué)零件的絕大部分余量都是借助于散粒磨料或固著磨料磨料對玻璃表面施加壓力，形成一定的破壞層，往后的細(xì)磨、拋光等各道工序就是要除去這一破壞層，使玻璃表面形成符合要求的光學(xué)表面。因此，確定加工余量的原則應(yīng)該是每道工序中除去的余量等于上一道工序產(chǎn)生的破壞層深度Fn-i,與本道工序產(chǎn)生的破壞層深度之差.玻璃經(jīng)過第一道砂粗磨后，表面產(chǎn)生凹凸層hc和破壞層Fc,破壞層最深處以AA’表示；當(dāng)?shù)诙郎按帜r，產(chǎn)生凹凸層h?和破壞層F?,而破壞層深度應(yīng)與AA’線重合，而其加工余量應(yīng)為圖中的△:,顯然△:等于Fc與F1之差。以后各道磨料的研磨加工余量均可類推，最后一道磨料的精磨所產(chǎn)生的h與F都己相當(dāng)細(xì)微，因此，應(yīng)該使最后一道磨料中的F略微超出AA線。然后通過拋光除去殘余的相當(dāng)微細(xì)的破壞層。余量的表達(dá)式必須指出：根據(jù)上述原則計(jì)算的余量只是理論值，實(shí)際上還應(yīng)該結(jié)合加工的具體情況1.4.3各工序余量的確定鋸切余量與鋸片的側(cè)向振動、鋸片厚度、鋸切深度等因素有關(guān)，可按表1—1選取。鋸切深度整平時，磨去玻璃層的厚度，決定于毛坯玻璃的厚度，表面不平程度及其它表面疵病磨外圓余量是指將整平后的方料，按其邊長磨到圓直徑之間的磨去量，根據(jù)磨外圓的加工機(jī)床與零件尺寸不同，可按表1-2確定，磨外圓公差可按表1-3確定。表1-2磨外圓余量加工種類無心磨床手搓滾圓外圓磨床改裝車床外圓磨床改裝車床表1—3磨外圓公差加工方法無心磨床手搓滾圓外圓磨床改裝車床研磨的余量與被加工零件開關(guān)和尺寸、毛坯的種類、機(jī)床精度等因素有關(guān)。拋光余量(1)用散粒磨料研磨時，粗磨余量參考表1-4:零件毛坯種類加工面形狀透鏡直徑或長方形零件邊長(mm)單面余量12121212透鏡球面型料凸面和凹面塊料凸面0000凹面hhhh平面平面平面鏡型料棱鏡型料和鋸料平面(2)用固著磨料研磨時，粗磨銑切余量參考表1—5,對于棱鏡，考慮到修磨角度，余量應(yīng)當(dāng)增大。表1—5固著磨料粗磨余量種類零件直徑直徑直徑單面余量(mm)雙凸透鏡平凸透鏡雙凹透鏡有平臺10無平臺平凹透鏡(3)精磨拋光余量及公差凹透鏡的定心磨邊余量參考表1—6選取。對于凸透鏡當(dāng)其直徑與凹透鏡尺寸相同時，可選取比表1—6低一級的余量。表1—6凹透鏡定心磨邊余量透鏡直徑加工余量3各工序的加工余量確定之后，就可計(jì)算出毛坯的尺寸。pl——精磨拋光余量(單面):p2——粗磨余量(單面):棱鏡的種類雖多種多樣，但都可認(rèn)為是若干個二棱鏡的維合，所以只需分析三棱鏡毛第二章光學(xué)零件制造工藝實(shí)習(xí)2.1光學(xué)零件的粗磨成型工藝2.1.1粗磨及其要求將玻璃加工成透明的光學(xué)表面，無論采用傳統(tǒng)工藝還是機(jī)械化工藝，均需要經(jīng)過三大基粗磨是將玻璃塊料或型料毛坯加工成具有一定幾何形狀、尺寸精度和表面粗糙度的工件的工序。按國內(nèi)一般情況，粗磨工序是包括毛坯加工分工序的，而狹義的粗磨是僅指在已基本成型的毛坯上研磨表面，使其表面形狀(如球面半徑)和表面粗糙度滿足下一步上盤細(xì)磨要求的那一部分工作。這里所述粗磨則指較廣的范圍，即從由塊料加工毛坯開始，因此它所包含的分工序相應(yīng)地要比成型毛坯的多一些。2、粗磨的要求圍：完工后的表面粗糙度要求達(dá)到3.2(R?=3.2μm)相當(dāng)于舊標(biāo)準(zhǔn)光潔度等級為V5;對于(1)割料機(jī)：主要結(jié)構(gòu)為一高速旋轉(zhuǎn)的鐵片圓盤，下置一個砂桶，用手推動玻璃進(jìn)行鋸(2)粗磨機(jī)：該機(jī)床由一電機(jī)通過皮帶驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)動，主軸上端裝有平模或球模，主軸轉(zhuǎn)速可以利用塔軋變速，研磨時可根據(jù)工件加工余量的大小，向平模或球模添加不同粒度的磨料與水的混合物。玻璃的磨除量和表而凹凸層與磨料粒度、磨料種類、磨料供給量、機(jī)床轉(zhuǎn)速及壓力等因素有關(guān)。該機(jī)只有一個主軸，故又稱單軸機(jī)，若有兩個主軸則稱粗磨(1)鋼尺：用于劃線、切料、核料、測量：測量；加裝測量頭還可測量凹透鏡的中心厚度：25～50mm規(guī)格，用于25—50內(nèi)各種外圓(3)游標(biāo)卡尺：用于零件直徑、長度、高度、內(nèi)徑等大于50mm的尺寸測量；(4)百分表：測量零件深度、平行度、凹透鏡中心厚度；(5)角尺：包括直角尺、調(diào)整角尺(角規(guī))、萬能角尺，用于測量零件角度，是棱鏡加磨料生產(chǎn)中，對于粗細(xì)不同的磨料是用其粒度來表示的。按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對用篩選法獲得的磨料粒度號用一英寸長度上的篩孔數(shù)目命名，如60、80、120、280。號數(shù)越大，越大，磨料越粗。由于各種粒度的磨料實(shí)際上是一群粒徑在一定范圍內(nèi)的混合體，因此，用于粘結(jié)零件，是一種零件粘結(jié)和裝夾輔助材料，常用的有柏油和松香。按一定比例配合熬制成的火漆、松香和黃蠟配制的粘結(jié)膠等，其主要指標(biāo)是針入度和軟化點(diǎn)。軟化點(diǎn)越高，針入度越小，膠則越硬.對于粘結(jié)膠，軟化點(diǎn)約為上盤溫度，而適宜使用的室內(nèi)溫度則應(yīng)低于此值，粘結(jié)膠軟化點(diǎn)應(yīng)大于80℃。2.1.2粗磨磨具粗磨磨具包括加工用的研磨模、倒角模和裝夾粘結(jié)用的粘結(jié)模。加工模具又稱工具，多用鑄鐵制造：粘結(jié)模又稱夾具，常用鋁合金或鑄鋁制成，按其外形可分為球而和平面兩類，各種球面模具的主要差別在于球而半徑精度和模具的矢高，不同模具原則上不能通球面零件粗磨工藝過程根據(jù)所用毛坯的類型及(1)鋸料(切割):按零件毛坯尺寸進(jìn)行鋸切；(2)整平：磨去鋸切時留下的不平痕跡：(3)切片(或割方):按零件直徑毛坯尺寸切片割方；(4)膠條：按零件厚度方向膠成長條；(5)滾圓：用手工方法將膠條磨去棱角再滾磨成圓柱，或裝在專用機(jī)床上直接按尺(6)拆膠、清洗：膠條拆開獲得若干單個圓形玻璃片；(7)磨球面(俗稱開R):將圓片平表面按圖紙要求磨成球面；(8)倒角：磨去鋒利的邊緣；(9)清洗送檢。2、型料毛坯：型料毛坯一般是已具有圓片形狀的玻璃料或是熱壓成型的球面玻璃料兩種，對于型料毛坯一般是采用機(jī)械化工藝加工，其工序過程有：(1)型料檢驗(yàn)型料是一定質(zhì)量的光學(xué)玻璃經(jīng)熱加工后的產(chǎn)品，其理化性質(zhì)常有(2)上盤將型料上剛性盤裝夾(4)粗磨修整這一工序主要用于部分機(jī)械化工藝中，即成盤銑磨好的球面零件，1、鋸料(切割):鋸料的目的是將大塊料鋸切成小塊或片狀，以利下道工序加工。可按以下步驟完成。(1)選料：根據(jù)圖紙上對材料提出的各項(xiàng)指標(biāo)要求，認(rèn)真細(xì)致地選擇，不可出錯，稍有差錯，加王后即成廢品，既費(fèi)工又費(fèi)料，因?yàn)橐院蟾鞯拦ば蛞话悴辉贆z查，也很難檢查。(2)劃線：劃線的尺寸是圖紙上零件要求的名義尺寸，總的加工余量與鋸縫寬度三部厚度劃線尺寸：6(圖紙上名義尺寸)+0.3(細(xì)磨拋光余量)+0.2(粗磨余量)+1(整干余直徑劃線尺寸：30(圖上名義尺寸)+1.5(磨邊余量)+1(滾圓余量)+1(磨方余量)+2(鋸縫寬度)=35.5。(3)鋸切：在泥鋸上鋸切：先檢查機(jī)床是否正常，砂桶內(nèi)有無合適的砂漿，工作臺是否可靠。然后開動機(jī)床，手持玻璃沿靠板緩緩?fù)七M(jìn)切割；對較薄的玻璃塊，為防止最后崩若在金剛石鋸片切割機(jī)上切割，先按操作說明書檢查機(jī)床是否正常，鋸片裝夾是否緊固，冷卻液是否流通。然后裝夾玻璃，調(diào)整好位b、進(jìn)料時，應(yīng)對準(zhǔn)鋸縫，鋸片和玻璃接觸線不應(yīng)過長，并應(yīng)從玻璃邊緣開始切c、用手握住玻璃時，不應(yīng)有上下與左右方向的跳動，切割開始與結(jié)束時用力要輕，以e、鋸下的余料，必須即時重新打印或者用玻璃鉛筆寫上原來的牌號及有2、整平：整平的目的是磨平鋸切時留下的不平痕跡及破口(1)手工整平方法手握工件，使其在鑄鐵研磨盤上沿橢圓形路線運(yùn)動，運(yùn)動方向應(yīng)與磨盤轉(zhuǎn)動方向相反，同時加砂加水，研磨時需要多磨的地方應(yīng)加大壓力，如在凸出部、形塊的厚端部或者讓需要多磨的部位在磨盤的邊緣部分停留的時間較長些；(3)整平操作注意事項(xiàng)手工整平時，要防止在工件上加壓不勻造成工件表面成凸起的弧形，正確的加壓方法是使工件始終貼緊磨盤表面運(yùn)動，同時不可一次加壓過劇，3、劃方：劃方是傳統(tǒng)工藝中，加工小尺寸球面零件時常見的工序方法。對于較薄(<10mm)的整平毛坯，不用鋸切方法而是用金剛石玻璃刀劃方，使用金剛石玻璃刀劃方的要(1)選擇號數(shù)合適的金剛石刀、玻璃厚時，相應(yīng)的金剛石刀的號數(shù)要大；(2)走刀時，切削刀刃加力要合適(約2kg)應(yīng)與玻璃表面成一定傾角，走刀過程中不能(3)劃痕不能重復(fù)，交叉：3、磨球面(開R)這是球面光學(xué)零件的第一次成形加工。磨球面工藝的要求除加工出符合粗磨圖紙上規(guī)定的球面半徑值外，還應(yīng)該控制偏心差，并使加工面具有一定的粗糙度。同樣，磨球面也(1)手工法磨球面用手工法磨球面指用散粒磨料單件手工粗磨球面的方法。①研磨盤以速度w1作逆時針方向轉(zhuǎn)動，工件用手指按住(較小的工件可以用一木棒粘上)沿磨盤表面上下移動。為防止產(chǎn)生較大偏心差，工件還要依靠大拇指的推動，不斷圍繞自②粗磨球面一般要用從粗到細(xì)的三道磨料加工，每一號磨料應(yīng)有相應(yīng)曲率半徑的粗磨球模，第一道磨料要根據(jù)單件矢高的大小，選擇不同的粒度(矢高大于1毫米時用粒度180#磨料；矢高為0.4~1毫米時用200～180#磨料，矢高小于0.4毫米的，用小于200#的磨料):③為控制偏心和檢驗(yàn)厚度，磨完第一道磨料后應(yīng)留出具一定尺寸的檢驗(yàn)環(huán)(凹球面)和檢驗(yàn)點(diǎn)(凸球面)用觀察檢驗(yàn)環(huán)是否對徑等寬分布，檢驗(yàn)點(diǎn)是否位于中心來判斷偏心的程度。磨完第二道磨料的中心厚度大于粗磨完工尺寸約0.1毫米，第三道磨料則磨到粗磨完工尺對于具有一個側(cè)圓柱面的一般平面零件，如分劃板、度盤、平面平晶，平行平晶等，傳統(tǒng)工藝的工藝過程類似于球面零件的粗磨工序，不同之處是無需磨制球面：平面零件粗磨表面質(zhì)量比球面的要求高，應(yīng)比球面零件多磨一道細(xì)一號的砂，同時要修改兩表面的平用散粒磨料粗磨平面時，第一道砂根據(jù)工件的加工余量的不同，選用不同的粒度。用粒度小于180#的砂研磨后，厚度余量應(yīng)比粗磨完工尺寸至少大0.5毫米；用180#砂研磨后留余量0.3毫米以上：用240#砂磨后留余量0.25毫米以上；用280#砂磨后留余量0.1毫最后用W40(或W2s)砂磨到粗磨完工尺寸，粗磨完工的工件表面以中間略凹些為好。粗磨時檢驗(yàn)工件和平模的平面性用刀口平尺，根據(jù)平尺刃口下是否漏光的情況來判斷面形。檢驗(yàn)前應(yīng)將表面擦凈。平尺放到工件上后不要來回拖動，以免使平尺刃口很快被磨用2、散粒磨料單件加工粗磨完工的零件表面是比較粗糙的，其幾何形狀也與圖紙要求差距較大，還不能用來進(jìn)行拋光加工，為此，零件的粗磨工序完工之后還必須設(shè)置細(xì)磨工序。其目的有兩個，一是通過細(xì)磨工序?qū)⒘慵谋砻娲植诙忍岣叩?.8(R?=0.8μm)左右，相當(dāng)于舊標(biāo)準(zhǔn)光潔度等級V7;二是使零件幾何形狀更加精確，面形更為完善。所以細(xì)磨是粗磨與拋光之間的一道中間工序，也是不可少的基本工序。粒度的散粒磨料的加工。有的地方，特別是采用金剛石丸片加工的機(jī)械化工藝場合，通常把粗磨與拋光中間的工序叫精磨工序。其作用與要求與上述細(xì)磨相同。為便于區(qū)分，以下把這一工序中用散粒磨料加工的叫細(xì)磨；用金剛石工具加工的叫精磨。二、細(xì)磨工序的特點(diǎn)1、細(xì)磨完工后工件表面粗糙度低，凹凸層深度接近拋光劑顆粒尺寸面形基本接近圖紙2、細(xì)磨工序只要零件結(jié)構(gòu)允許，多是成盤加工.必須指出，如果采用機(jī)械化工藝.3、細(xì)磨所用機(jī)床、工具應(yīng)較粗磨時精密，特別是平面研磨模，球面研磨模等，必須4、對清潔工作的要求更高，粗砂絕對不可帶入細(xì)砂。為此，每道砂后都必須對工件、磨具、機(jī)床臺面進(jìn)行清洗。細(xì)磨完畢后用皂液作更精細(xì)地清洗。2.2.2上盤與下盤技術(shù)上盤是細(xì)磨<精磨)加工前的一道關(guān)鍵工序。無論用哪一種方法加工，無論是單件或多的，也有不用膠粘結(jié)而依靠分子吸引力固定著的(光膠),對于單件上盤只是要求把零件無偏心地固定在粘結(jié)模上：對于多件上盤，則要求(1)所有零件在鏡盤上加工面一致，即要求球面鏡盤上所有零件的加工面位于同一球面上。如果是平面鏡盤，則要求所有加工面處于同一平面內(nèi)。(2)零件在鏡盤上的排列必須符合可排片數(shù)多和磨損均勻的原則。由于機(jī)床功率限制和球面半徑的約束，每一鏡盤上所能排列的鏡片數(shù)量有一極限值。另外，由于鏡盤增大，均勻磨損困難程度也隨之增大，所以上盤以前必須進(jìn)行鏡盤設(shè)計(jì)，確定采用鏡盤的排列方式和尺寸，所用粘結(jié)模的尺寸等。然后方能進(jìn)行上盤操作。鏡盤設(shè)計(jì)一般由工藝人員完成。感興趣者可查閱曹天寧等編《光學(xué)透鏡的細(xì)磨方法有兩種，即用散粒磨粒細(xì)磨與金剛石工具高速精磨。用散粒磨料細(xì)磨時，磨料在研磨磨具和零件之間處于松散的自由狀態(tài)，借助細(xì)磨所加壓力，通過模具、磨料和零件之間的相對運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)零件表面成型目的。細(xì)磨前應(yīng)根據(jù)零件粗磨后的表面質(zhì)量，選擇細(xì)磨用磨料粒度號。通常粗磨完工，表面粗糙度為3.2,相當(dāng)于(302#)磨料加工的表面，則細(xì)磨第一道磨料粒度號應(yīng)選用W28(302#)。散粒磨料細(xì)磨的技術(shù)關(guān)鍵在于細(xì)磨磨具的而形精度、研磨速度及壓力調(diào)整。如細(xì)磨研磨細(xì)磨模具的修改方法根據(jù)修改量的大小，可有對磨法(凹凸一對磨具對磨),砂石或刮刀修改法。若表面誤差太大時，可在球面車床上進(jìn)行修改。細(xì)磨模修改后，工作表面曲率半徑應(yīng)符合要求，表面且不允許有不規(guī)則的凹凸不平，不允許有砂眼、氣孔、大擦痕，模具工作面相對鏡盤旋轉(zhuǎn)中心的跳動量應(yīng)小于0.1毫米。②洗凈、擦干，用樣板檢查加工面光圈，若出現(xiàn)低光圈，凹模中心應(yīng)多磨，將凸模安裝在主軸上，凹模在上，擺幅要大，擺幅量是凹模直徑的1/2左右；③若零件表面出現(xiàn)高光圈，則凹模邊緣應(yīng)多磨。修改方法：凹模在下，凸模在上，擺幅要大，擺幅量是凸模直徑的1/3左右：各道細(xì)磨用的研磨模具的修改順序以最后一道磨料所用模具為基準(zhǔn)，逐步修改上一道磨料用的研磨模具。用擦貼度檢驗(yàn)，擦貼度為1/3～1/2,即接觸面積占1/3～1/2,且接觸區(qū)不應(yīng)集中在零件中心。如細(xì)磨用302#、302、303#三道磨料，相應(yīng)有三對研磨模具。先修改303#磨料用模具，用廢零件試磨看光圈檢驗(yàn)，303磨料用模具修改好后，修改302磨，用模具亦用零件檢驗(yàn)，試磨后的零件在303#磨料模具上看擦貼度，若合格最后修改①試磨一盤零件。用件板檢查被加工面，是高光圈時，應(yīng)多磨模具邊緣、修改方法是凸模在下，凹模在上，加大擺幅，擺幅量是凹模直徑的1/2左右；②用樣板檢查被加工面時，若是低圈則應(yīng)多磨模子中心，凹模在下、凸模在上。擺幅要大，擺幅量是凸模直徑的1/3:③擦貼度觀察方法為了方便而有效地觀察擦貼度，可在零件(鏡盤)上哈氣，哈出的帶有水汽的氣體在玻璃表面冷凝成水膜，貼合在模子上，接觸處形成水印。取下鏡盤后，按平面鏡盤尺寸千計(jì)算，球面鏡盤應(yīng)進(jìn)行換算。決定機(jī)床轉(zhuǎn)速、三角架擺幅、鐵筆的前后(2)分清磨料粒度號，依次確定磨去余量分配。細(xì)磨余量根據(jù)磨料可用Wo\Wi4\Wlo號磨料。為了保證零件厚度，對于厚度公差0.1mm的零件，在第二面加(4)在下盤上均勻涂布濃些磨料漿，放上鏡盤，手推動幾下，使磨料分布均勻。然后手扶鐵筆，架至上盤支承孔內(nèi)，開動機(jī)器。先開主軸開關(guān)，再開擺動開關(guān)。5分鐘左右取下鏡盤檢查零件是否全部磨到.如果均勻磨到，可繼續(xù)加磨料研磨。如果鏡盤邊緣或中間均勻地未磨到，應(yīng)再修改模具。如鏡盤上局部區(qū)域未磨到，應(yīng)預(yù)熱一下鏡盤再磨。如仍磨不到，則表示上盤時各零件的加工面不在一個球面第一道磨料應(yīng)研磨10—20分鐘。(6)清洗鏡盤。檢驗(yàn)無砂眼和擦痕時，換用第二道磨料。第二道磨料開始前，磨具、臺面、鐵筆等均應(yīng)清洗干凈.當(dāng)最后一道磨料在整個鏡盤表面研磨均勻之后應(yīng)停止加磨料，再加5—10分鐘的水，磨到模具表面呈灰青色或灰黑色時取下。(7)用溫水洗凈鏡盤，檢查表面細(xì)磨質(zhì)量。合格后送拋光。細(xì)磨中零件最后面形和樣板2.3光學(xué)零件的拋光工藝光學(xué)零件要獲得透明的光學(xué)表面必須進(jìn)行拋光加工，它是光學(xué)零件制造過程中所花工時最多，要求最高，影響質(zhì)量的因素多而易變的光學(xué)零件拋光工序在細(xì)磨(或精磨)之后進(jìn)行。拋光的作用機(jī)理目前還沒有形成一個完整統(tǒng)一的理論。由于影響拋光質(zhì)量的因素多而易變，故達(dá)到拋光作用的手段和途徑也多井各有差異：但對拋光操作的基木要求，拋光的基本過程和方法，拋光所用的各種輔料，拋光過程中的質(zhì)量監(jiān)控方法等均已比較成熟，在用散粒磨料的傳統(tǒng)工藝中尤為如此，是光學(xué)一、拋光的基本要求細(xì)磨過的光學(xué)零件，外形幾何，尺寸已基本確定，拋光是對表面作微量修整，基本要求上述兩個要求在一般的拋光過程中是分步達(dá)到的。即先拋亮，達(dá)到第一個要求；然后古典法拋光是一種歷史悠久的加工方法。其主要特點(diǎn)是：采用普通的研磨拋光機(jī)床或手工操作；拋光模層材料多采用拋光柏油；拋光劑是用氧化鈰或氧化鐵；壓力是用加荷重方法實(shí)現(xiàn)。雖然這種方法效率低，但加工精度較高，故目前仍被采用著。其基本過程為：在和細(xì)磨通用的各種平擺式機(jī)床上(二軸機(jī)、四軸機(jī))裝好鏡盤與拋光模，其安裝方式，不管借助兩者的相對運(yùn)動，使鏡盤表面(零件表面)逐漸形成光學(xué)表面。拋光過程中，面形精度使用光學(xué)樣板檢驗(yàn)其光圈數(shù)決定。拋光質(zhì)量好壞的關(guān)鍵是準(zhǔn)確的誤差判別(光圈識別)和各種工藝因素的合理調(diào)節(jié)，即取決于操作人員的技術(shù)水平。2.3.2拋光輔料拋光過程中使用的輔助材料很多，其質(zhì)量好壞對光學(xué)零件加工質(zhì)量及生產(chǎn)效率有重要影響，其中以拋光中用作磨削物質(zhì)的拋光粉與形成光學(xué)表面面形的拋光摸層材料最為重要。(1)氧化鐵，俗稱紅粉。(它屬于a型氧化鐵a-Fe203,)斜方晶系，顆粒成球形，邊緣有架狀物，顆粒大小約0.5—1Pm,莫氏硬度4—7比重5.2。由于氧化鐵價(jià)廉易得到，幾百年來，傳統(tǒng)工藝中一直以它為主要拋光物質(zhì)。近二十年來除眼鏡行業(yè)外，已逐漸為氧化鈰代替。用氧化鐵拋光雖效率低，但光潔度(2)氧化鈰(CeO2)它是稀土金屬氧化物，屬于立方晶系，顆粒外形呈多邊形，棱角明顯平均直徑約為2Fro,莫氏硬度6~8,比重7.3,顏色有白色、黃色和禍色的幾種。利用氧一、拋光模層材料光學(xué)表面形狀最終是依靠拋光模表面限制形成的，拋光粉也只有吸附在拋光模上，依照拋光模規(guī)定的表面運(yùn)動，才能達(dá)到去除玻璃表層凹凸不平區(qū)及不規(guī)則表面上多余的玻璃層。(1)古典法拋光膠材料：主要由瀝青和松香按一定的配比加熱①瀝青：是多種有機(jī)物的混合物。黑色，常用石油瀝青主要成份油分使瀝青具有流動性，膠脂使瀝青具有彈性和延度，瀝青質(zhì)使瀝青有粘度和溫度穩(wěn)定性。瀝青質(zhì)軟，對溫度變化不大敏感。粘度變化緩慢，使拋光柏油具有可塑性和穩(wěn)定性.瀝青溶解于汽油、苯、松節(jié)油。②松香，由松脂提煉得到，黃色.沒有一定熔點(diǎn)，軟化點(diǎn)約50℃,松香溶于乙醇、乙醚、③蜂蠟：又稱黃蠟，熔點(diǎn)約60—70℃,蠟具有不透水性、可塑性、粘結(jié)性，使拋光柏在上、下盤以及檢驗(yàn)光學(xué)零件加、工質(zhì)量時，必須仔細(xì)地清潔光學(xué)零件，檢驗(yàn)器具。常用方法是將零件先浸在溶劑汽油中，后浸酒精之中，若干時間后，用棉花沾上溶劑輕擦。(上、下盤),或者用脫脂紗布、綢布滴上乙醚酒精混合液清擦(清潔光學(xué)表面用),常用清(1)溶劑汽油：能溶解瀝青、油污、脂肪酸等，沸點(diǎn)120C～200℃,自燃溫度230山易揮發(fā)，空氣中含量達(dá)1。3~6%時，易引起焊炸，對皮膚有刺激性：(2)乙醚：能溶解油脂、瀝青、松青、蠟、冷杉樹脂膠。沸點(diǎn)34.6℃,自燃溫度188℃,極易揮發(fā)，空氣中含量達(dá)185—36,5%為爆炸極限；對粘膜有刺激，過多吸入則易于麻醉。乙醚在通常情況下含2%的水。(3)乙醇：能溶解蟲膠、松香、瀝青；沸點(diǎn)78.50℃,自燃溫度400℃;易揮發(fā)，與空氣混合的爆炸極限為3.5—18%:對眼及上呼吸道粘膜有輕度刺激。光學(xué)加工行業(yè)中，清擦光學(xué)表面時使用的無水乙醇，濃度為99.5%。光學(xué)加工行業(yè)中通常使用乙醚、酒精混合液作為清潔溶劑；乙醚脫脂力強(qiáng)，但揮發(fā)性大，加入乙醇可減慢揮發(fā)速度。乙醇過多則揮發(fā)太慢，水份殘留不易消去，常用乙醚，酒精混合液的配比為1:1。(4)脫脂棉：外觀潔白、均勻、無雜質(zhì)：油脂及蠟質(zhì)含量不應(yīng)大于0.1%;水份5—8%;鹽含量不大于0.01%;酸堿反應(yīng)呈中性。高級脫脂棉纖維不應(yīng)短于30毫米；脫脂棉用于浸蘸有機(jī)溶劑(汽油、乙醚、乙醇等)清潔零件上的油脂、指印、水點(diǎn)等污物。(5)脫脂擦布：脫脂擦布常由細(xì)白布、府綢、紗布等經(jīng)洗絳和脫脂處理制成。用于清擦拋、刻線、照相、鍍膜、膠合、裝配等過程中的光學(xué)零件。要求色白、柔軟、不掉毛、無雜質(zhì)。(6)碳酸鈣：白色粉末；莫氏硬度3,用于擦除玻璃表面不溶于汽油，乙醇等有機(jī)溶劑的如何使用光學(xué)樣板和干涉儀準(zhǔn)確地識別光圈所代表的加工誤差，是拋光操作中的重要技術(shù)。只有正確判斷光學(xué)零件加工中的誤差，才能合理地采取各工藝措施，有效地予以修正各種誤差，加工出完全符合圖紙要求的零件。而要正確判斷加工誤差，主要依靠對檢具拋光后零件的面形精度通常是用光學(xué)樣板來檢驗(yàn)差異，反應(yīng)為兩接觸表面間空氣隙的大小。樣板和零件接觸時曲率半徑大小的。當(dāng)兩接觸表面存在微小的空氣隙時，入射光線通過該兩表面進(jìn)行反射或透射，兩束反射光相干涉的結(jié)果形成干涉條紋。光學(xué)加工行業(yè)中習(xí)慣稱這組干涉條紋為光圈，光源是單色光時出現(xiàn)明暗相間的條紋：當(dāng)用白光時則呈現(xiàn)彩色條紋；每一條紋和一定的空氣隙厚度相對應(yīng)：由等厚干涉理論可知，兩條相鄰的干涉條紋之間的空氣隙厚度差，因此第n道光圈處對應(yīng)的空氣隙厚度為h=n.對于白光，若取波長入的平均值為0.5tm,則相差一個光圈時，其厚度差即為0.25Pm。樣板分平面樣板和球面樣板兩種。平面樣板也叫平晶，其工作表面為平面，常用口徑有60、100、150、200幾種規(guī)格，大于200規(guī)格的樣板，由于制造困難而少見。球面樣板球面樣板在不同半徑零件之間不能通用，而平面樣板是可以通用的，樣板要有一定高度，樣板因?yàn)樽鳛闃?biāo)準(zhǔn)使用，要求面形精度高，它相對理想面的誤差.應(yīng)在0.5光圈以內(nèi)。制作樣板的材料要求耐磨、膨脹系數(shù)小，以保持穩(wěn)定。所以通常2、樣板的使用(3)、將樣板輕輕疊合到零件上，稍微加壓，擠出間隙中空氣，使通過樣板看到較粗的光圈為了便于觀察計(jì)數(shù)，視場內(nèi)以出現(xiàn)3—5道干涉條紋為好。可通過調(diào)節(jié)樣板對零件的傾角來(4)、為了同時觀察局部誤差和曲率誤差，應(yīng)使球面樣板與被檢表形條紋為好。如果被檢表面與樣板整體均勻接觸，則觀察到呈圓形的干涉圈，那樣只能讀(5)、根據(jù)干涉條紋彎曲狀況和規(guī)則程度；計(jì)算光圈數(shù)N和局部誤差△N。三、光圈的識別與度量在拋光加工中，正確地判斷光圈的高低程度及局部誤差的性質(zhì)，對于修改工件面形誤差是非常重要的。所謂高光圈，系指樣板與工件中心接觸，而低光圈則相反是樣板與工件邊接觸，檢驗(yàn)時一般規(guī)定，高光圈(凸)為正偏差；低光圈(凹)為負(fù)偏差。(3)色序判斷法：在白光中，各色光的波長是從紅光向紫光逐漸減短的，因此，在同一個下涉級中，波長越長，所產(chǎn)生的干涉處的間隙也越大。當(dāng)從中心到蘭、紅、黃循環(huán)時，則為低光圈；當(dāng)從中心到邊的色序?yàn)辄S、紅2.3.4古典法拋光古典法拋光是一種傳統(tǒng)工藝，歷史悠久。適用于各種精度的零件的加工，是許多光學(xué)材料拋光技術(shù)的基礎(chǔ)。雖然已出現(xiàn)的高速拋光技術(shù)在生產(chǎn)效率方面有很大的提高，但在高古典法拋光主要特點(diǎn)是采用普通平面擺動式機(jī)床，常用的有二軸機(jī)、四軸機(jī)、六軸機(jī)。此外，還有單軸機(jī)，腳踏研磨拋光機(jī)等。拋光模層材料采用瀝青和松香配制；加工壓力低；一、拋光模制作技術(shù)拋光模是拋光技術(shù)中的關(guān)鍵模具，拋光模的質(zhì)量直接影響加工面形的精度和效率。古典法拋光模制模所用拋光柏油應(yīng)按工房溫度，鏡盤大小、玻璃種類、生產(chǎn)方式等因(2)火石玻璃硬度低，拋光柏油軟些；冤牌玻璃硬些，拋光柏油硬些；(2)熬膠.把選好的拋光柏油放在熬膠鍋內(nèi)慢慢加熱，并進(jìn)行攪拌。升溫不可太快，也不可太高，一般在140℃左右，不可超過170℃,以免引起拋光柏油焦化。當(dāng)有塑料粉等添加3、將拋光模在50—60℃溫水中燙一下，在拋光模面上涂上拋光液，復(fù)蓋在鏡盤上，用手推動幾下，使之均勻.放上鐵筆，開動機(jī)床，開始拋光；4、拋光的前半期，以去除工件表面麻點(diǎn)砂眼為主要目的，在這一階段，機(jī)床速比，擺幅與偏心均應(yīng)調(diào)節(jié)在正常范圍內(nèi)進(jìn)行均勻拋5、拋光一段時間后，應(yīng)即時檢驗(yàn)表面質(zhì)量和面形，若磨點(diǎn)、砂眼去除均勻，則拋光應(yīng)(2)燙模法用于鏡盤和拋光模曲率相差大的時候.7、當(dāng)表面疵病和光圈合格后，鏡盤用溫水洗凈，擦干模采用手推法收干表面拋光液，用乙醚、乙醇混合液擦凈，涂保護(hù)漆、下盤。修改光圈是拋光技術(shù)中較為復(fù)雜和具有經(jīng)驗(yàn)性的工作。是拋光操作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，常見(1)凸面鏡盤高光圈產(chǎn)生原因(拋光模在上情況)④主軸轉(zhuǎn)速太快，擺速太慢，擺幅太大.2.凹面鏡盤高光圈(拋光模在下情況)的修改④偏心太小，主軸轉(zhuǎn)速快，擺速太慢.⑧減小壓力.3.低光圈修改由于低光圈產(chǎn)生原因正好與高光圈產(chǎn)生原因相反，修改原則是使鏡盤邊緣多拋光.因此，修改方法與高光圈情況采取的措施亦相反，此處從略。4.局部誤差產(chǎn)生原因及修改方法①產(chǎn)生原因：拋光模太大；拋光柏油太硬，擺幅大大，拋光液太濃，細(xì)磨塌邊；高光圈改低過程中，邊緣還未改到。修改方法；選擇合適的拋光模，修刮拋光模邊緣；鏡盤在上時產(chǎn)生原因與修改方法與塌邊時相反，此處從略。①產(chǎn)生原因：拋光模中間凸起；拋光柏油太軟，使柏油流向中心而凸起：偏心與擺幅②修改方法：拋光模中心開槽或刮去一些，選用較硬拋光柏油：鏡盤在上時應(yīng)減小偏①產(chǎn)生原因：拋光模中心有凹陷，拋光液未到中心，偏心和擺幅不合適。②修改方法；修刮拋光模邊緣；鏡盤在上時增大擺幅或偏局部誤差種類很多，而且往往幾種誤差同時出現(xiàn)，要分清主次，如果總的光圈數(shù)要求差別大，則以修改光圈為主，當(dāng)光圈數(shù)在達(dá)到要求或接近要求時，以修改局部誤差為主。②修改中有幾個工藝參數(shù)可調(diào)節(jié)時，不要使各參數(shù)同時變動。以免改變過劇，出現(xiàn)相反結(jié)⑧低光圈較少時，要減慢拋光速率，密切注意變化，以避免出現(xiàn)高光圃，重新修正造成零對于圓形的光學(xué)零件，精磨拋光完工之后一般都還要進(jìn)行磨邊，使其側(cè)圓柱面尺寸滿足裝配要求；對于球面透鏡，磨邊還有一個重要作用：就是校正透鏡在研磨拋光過程中很難完全避免的偏心，即校正兩球心連線(光軸)與外圓對稱軸(幾何袖)的偏根據(jù)透鏡的使用要求，光學(xué)設(shè)計(jì)時往往預(yù)先給定這種偏離的大小，并用符號C表示。3.1偏心及其產(chǎn)生原因3.1.1偏心與定心方法透鏡在粗磨成型、細(xì)磨拋光過程中，由于磨損不均勻，往往造成球面相對傾斜或偏移，造成零件磨損不均勻的原因較多。如開球面時，球面頂點(diǎn)不在毛坯中心；粗磨時用力不均勻，上盤時鏡盤頂點(diǎn)偏高旋轉(zhuǎn)中心；粘結(jié)膠軟化，零件走動；研磨拋光時各工藝參數(shù)偏心如何計(jì)量，按要求不同，可有以下兩種方法。以被定心表面相對定位面(定位軸)的角偏移表示。定位面可以是某一光學(xué)表面或者側(cè)以透鏡外圓幾何軸和光軸在透鏡曲率中心處的線偏離表示。這種表示方法不能確切表然后磨邊；二是采用自動磨邊機(jī)床，自動定心磨邊。以下主要敘述光學(xué)法中球心反射象定1、選擇所用定心夾頭，檢驗(yàn)其是否可用，誤差太大則應(yīng)修整。①夾頭直徑D小于零件直徑約0.2～0.3毫米，此處為磨邊完工直徑：①夾頭軸與磨邊機(jī)主軸同軸度應(yīng)在0.003—0.005mm以內(nèi)；②夾頭端面與幾何軸垂直度在0.003—0.005mm以內(nèi)；③夾頭壁厚1mm,壁的端部呈錐面：④與零件粘接部分粗糙度R:≤0.05(拋光面);的主軸上。在磨邊機(jī)導(dǎo)軌上安裝刀架精車后，用金相細(xì)砂紙研磨，最后用棉花球上拋光液所謂校正點(diǎn)就是透鏡表面球心象所處的位置。當(dāng)定心儀物鏡前焦點(diǎn)置于校正點(diǎn)上時，透鏡前表面(非粘結(jié)面)的校正點(diǎn)與它的曲率中心(球心)置于同一縱向位置。到前表面的距離x2=R2,定心儀物鏡(頂焦距為Lr)到被定心透鏡前面頂點(diǎn)距離L?為：直度保證，不需要觀察球心象跳動，當(dāng)要檢驗(yàn)時，則要計(jì)算x1的值：3、定心儀物鏡選擇原則為適合不同曲率半徑的透鏡定心，定心儀物鏡分兩部分、最外面部分是可更換的，可換(1)定心凸而時，可換物鏡頂焦距LF必須大于R2,因?yàn)榇藭rR2為負(fù)值：球心在透鏡后面，L2=1.F-R2,1>0,L2值一般不得少于10mm,否則會造成定心儀物鏡可能撞擊被定心4、磨邊膠特征及配比磨邊膠用于將透鏡粘接于夾頭上。必須具備以下特(4)中性，不腐蝕玻璃，無雜質(zhì)。因?yàn)檎辰用嬉话阋彩枪鈱W(xué)面，不允許因磨邊操作不慎(3)松香+礦物油(86～95):(14～5)。1、按加工圖紙要求，準(zhǔn)備好粘接夾頭，選配好合適的定心儀物鏡；4、移動定心儀，使其物鏡前焦點(diǎn)落在校正點(diǎn)上，在目鏡視場內(nèi)能清晰地看到球心反射象(亮十字象);5、用手轉(zhuǎn)動夾頭