光学零件制造工艺学
苏瑛-光学零件制造工艺学
光学零件特种加工工艺：特种加工工艺是按照不同技术要求 对冷加工或热加工之后的光学零件进行特殊加工。主要有光 学零件表面镀膜工艺、刻镀工艺、照相工艺、胶合工艺。 （1）光学零件镀膜工艺：它是在抛光或磨边好的零件表面上 镀一层薄膜，如镀增加透光或反光的膜层或其他用途的膜层。 该技术现在已形成一个薄膜光学技术，应用十分广泛。 （2）刻镀、照相工艺是在光学零件表面上制作各种分划标记 的工艺技术。 （3）胶合是将透镜、平面镜或棱镜按要求用光学胶胶合起来 的工艺。通常是将凸凹透镜胶合在一起来改善系统象差；棱 镜相胶来改变光路等。
图样绘制的要求应按照国家机械制图标准和光学制图标准及图样管理制度的 有关规定执行，一般应符合下列原则：
有关尺寸数据的标注均应符合国家制图标准。工艺图纸一般都要求标注允许 的公差范围，而不标注公差代号。需检验的尺寸、数据必须给出公差。
图样中所标注尺寸或数据有三种表示方法。 公称值：不带公差的名义值。加工中此值不做验收的依据，如透镜图中等焦距和
（2）按应力双折射大小分成三类
（3）按条纹大小分成四类
（4）按气泡大小和多少分成八类六级。
特殊玻璃
光学仪器中常用的特殊玻璃有耐辐射光学玻璃、石英光学玻璃、 微晶玻璃、窗用平板玻璃、硬质玻璃等。 一、耐辐射光学玻璃：在γ射线或高剂量的X射线的作用下，具有一 定的抗辐射性能的光学玻璃。耐辐射光学玻璃牌号的命名，按“无 色光学玻璃”牌号，根据其耐辐射性能的大小来分。 二、光学石英玻璃： 三、微晶玻璃：从原来的玻璃态经过热处理改变成的一种多晶体材 料。它的强度比普通玻璃大8倍；硬度比熔融石英还高，接近淬火 钢；密度低；具有高的热稳定性。 四、吸热玻璃：吸热滤光玻璃在可见光区域内有高的透过率而在红 外区域则大量吸收，对于光源的热辐射具有吸收性能。这种玻璃长 用于照明系统，吸收量随玻璃厚度的增加而增加，常用厚度为3mm。
光学零件制造工艺
光学零件制造工艺
光学零件制造工艺是生产高质量光学元件的关键技术。
以下是一些常见的光学零件制造工艺：
1. 切割和磨削：使用砂轮或金刚石刀具将光学材料切割成所需的形状和尺寸。
2. 抛光：通过逐渐减小表面粗糙度，使光学零件的表面达到高精度的光洁度。
3. 镀膜：在光学零件表面沉积一层或多层薄膜，以改善其光学性能，如反射率、透过率等。
4. 胶合：将两个或多个光学零件用胶粘剂粘合在一起，形成复杂的光学系统。
5. 成型：通过热压、注塑等方法将光学材料加工成所需的形状。
6. 检测：使用干涉仪、分光光度计等仪器对光学零件进行精度和性能检测。
这些工艺需要高度的专业知识和精密的设备。
制造过程中的每一个环节都必须严格控制，以确保光学零件的质量和性能符合要求。
随着科技的不断发展，新的制造工艺和技术也在不断涌现，如激光加工、离子束加工等。
这些新技术可以提高生产效率和产品质量，推动光学零件制造工艺的不断进步。
《光学零件工艺学》课程实践环节建设
威ｌ
验
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ｊ 科 基 础 实 验 由 学 校 统 一 组 织 进 行 ， 是 科 学 乍 的基 础 实验 ， 主要 日的 是 让 学 生 认 知 理 论 与实 践 结 合 ， 训 练 科 实 验 基 本 操作 技 能 。 学 科 基 础 实 验 是 在 探 索 实 践 教 学 改 革 的 基 础 卜 立 设 独 置 的 实验课 ，采取 了实验工程化 的教学方 式和考核模 式 ，重 点 对 学 十 进 行 工 程 化 基 奉 技 能 综 合 应 用 训 练 ，按 照 光 电 仪 器 的 制 造 过 程 ，编 排 了相 应 的 实验 模 块 ， 建 立 相 关 课 程 之 间 的 联 系 ， 帮 助 学 生 系 统 地 了 解 专 业 内涵 。与 本 课 程 相 关 的 是 明 确 了 光 学 零 件 制 造 技 术 在 光 电１ 程 中 的 地 位
并 加 以利 用 的 工程 科 学 技 术 以外 ，还 具 有 培 养 学 生综 合 分 析 和 解 决 问题 的 能 力 。 《 学零 件 工 艺 学 》 是 一 门 理 论 与 实 践 结 合 密 切 的学 科 光
革创新等 为建设 内容 ，把德育落 实到教育教学 的各环 节，
着 力 培养 学 生 创 新 能 力 ，推 进 教 育 教 学 与 生 产 劳 动 和 社 会 实 践 的 紧 密 结 合 的 质 量 工 程 的 关键 举 措 。加 强 实 践 教 学 和 训练 ，促 进 教 学 、科 研 、生 产 的三 结 合 ，提 高 学 生分 析 问
着近年来光学技术 的迅速发展 ，光 学制 造技术的应用领域越
第四章光学零件加工技术
第四章粗磨——第一节研磨的本质
图4—3固着磨料研磨 铣磨时，磨具的主要运动是旋转，磨具和工件的相对运 动产生的切削F可分解成水平Fk和垂直Fn两个部分。如同玻璃 刀划割玻璃，垂直分力Fn使磨料颗粒进入玻璃深处，形成交 错裂纹，裂纹角大约为1550，它的大小不随玻璃牌号变化。
第四章粗磨——第一节研磨的本质
第四章粗磨——第二节铣削加工原理
四.金刚石磨具铣槽或圆弧
为了便于装配固定，如棱镜、平面镜等，或减轻重量等 原因，常需在零件上铣槽或磨圆弧等。现用金刚石磨具代 替手工。
第四章粗磨——第二节铣削加工原理
图4—6铣圆弧
图4—5铣圆弧
图4—7铣槽
第四章粗磨——第三节磨料和磨具
§4—3磨料和磨具 一.磨料：是研磨零件和制造磨具用的材料，是具有一 定硬度和韧性的粉状或粒状物质。是主要辅料之一。磨料 的研磨性能与硬度、韧性和粒度有关。
第四章粗磨——第二节铣削加工原理
二.斜截圆成型球面的证明
图4—5斜截圆的坐标
下面用数学方法来证明斜截圆绕工件轴的回转面为球面。 如图；有二个直角坐标系（XYZ，X’Y’Z’）均以O为坐标原点。 OX’、OZ’分别与OX，OZ夹角为α，OY与OY’重合。其中OZ代表工 件轴线，OZ’代表磨轮轴线。坐标原点O是工件轴与磨轮轴交点， 夹角为α。O’为为斜截圆中心，A为磨轮端面顶点与工件中心接 触处，则OA=R（O为零件曲率半径中心），O’A=ρ（斜截圆半 径），在X’Y’Z’坐标系中，斜截圆方程为
第四章粗磨——第二节铣削加工原理
①金刚石磨轮刃口通过工件顶点； ②磨轮轴与工件轴相交于O点； ③磨轮轴与工件轴夹角为α； ④磨轮轴高速旋转，工件轴低速转动。 这种运动轨迹的包络面就形成球面。 它们的运动原理遵循正弦公式，球面的曲率半径R与夹角 α有关，由图得正弦公式：即
第18章光学零件基本加工工艺规程设计 文档
? 锯切余量；
? 整平余量； ? 表面粗磨余量；
? 表面精磨、抛光余量； ? 定心磨边余量。
? ? 1.2(M n ? M n?1)
Δc
tc
Δj1
tj1
t j2
A
A
图18-1 加工余量的确定
三、各工序余量的计算
? 1.锯切余量与公差
2.研磨、抛光余量与公差
一般可以采用的数据：零件直径小于10mm时，单面余量取0.150.20mm，零件直径大于10mm时，单面余量取0.20-0.25mm。
第二节 加工余量
? 一、基本概念 ? 为了获得所需的零件形状、尺寸 和表面质量，必须从玻璃毛坯上 磨去一定量的光学材料层，此光 学材料层通常称为加工余量。
? 加工余量的种类： ? 线性尺寸余量 ? 角度余量 ? 工序余量 ? 总加工余量
? 根据光学零件加工工序的特点，一般零 件的全部加工余量是由下列余量组合而 成的。
? 确定粗磨余量 ? 确定粗磨完工尺寸 ? 设计粗磨工装 ? 选择粗磨辅助材料 ? 编制粗磨工艺规程
? （六）确定毛坯尺寸并绘制毛坯图
? （七）编制工艺规程，填写工艺卡片
? 设计工艺规程时，要充分发挥现有的生产技 术手段，同时应适当的采用最新的工艺技术。
? 工艺规程一旦确定下来，生产人员必须严格 遵守。当然工艺规程也不是一成不变的，随 着科学技术的发展，到一定时期，工艺规程 必须修改，否则就会阻碍生产的发展。
3.磨外圆与定心磨边余量与公差
焦距小于300mm，偏心差要求不高时： 易偏心零件：
光学零件毛坯的成型
粗退火是为了防止急剧降温造成应力局部集中 而引起的炸裂，以保证毛坯形状的完好性。 精密退火是保证毛坯符合零件所要求的光学性 质的主要工序，它可以消除毛坯压型过程中产 生的内应力和光学不均匀性，以及微量调整毛 坯的光学常数。
升温阶段主要是准确地控制温度。 保温，在退火温度上持续保温是决定毛坯应力消除程度的 重要阶段。 降温分为两个阶段。 第一阶段，在退火温度以下的一个温度范围内，是冷 却过程中产生应力集中的阶段。这个阶段决定了毛坯 的折射率、光学均匀性和内应力消除程度等质量指标。 因此，在第一阶段的降温速度要严格控制，缓慢进行。 第二阶段在第一阶段降温范围以下，在这个温度范围 继续降温，则对毛坯应力影响不大，降温速度可以适 当加快。第二阶段一般采用断电的方式，让电炉自然 降温，降温和出炉温度可按照毛坯尺寸选择。
对块料加热至软化，以便压型。压模也 要加热到相应的温度。
4、防粘处理
在待压型的光学零件表面涂防粘粉或喷洒防 粘液，以防零件压型后与零件粘连。
4. 压型
块料软化后，即可送入压模内压制成型，根 据零件大小压2-3s后，即可退模。
5. 退火
粗退火 防止刚脱模的压型毛坯因急冷而炸裂。 分为草木灰和电炉退火两种。 精密退火 为消除玻璃在成ห้องสมุดไป่ตู้过程中产生内应力和 光学常数的不均匀性而进行的退火处理， 是保证毛坯质量的重要工序。
460
440 400
420±15
410±15 370±15
840±5
830±5 810±5
400~~460
390~~450 360~~420
4.模具的设计、制造、安装
1--上模头；2--模套；3--毛坯；4--下模头；5--固定槽 图7-5压模结构
光学塑料零件制造工艺设计
光学塑料零件制造工艺设计光学塑料零件制造工艺设计是指根据零件的要求和设计要求，选择合适的材料、工艺和设备，进行零件的制造过程设计。
下面是光学塑料零件制造工艺设计的详细步骤：1. 材料选择：根据零件的要求，选择透明度高、光学性能好的光学塑料材料，如聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）等。
2. 设计分析：对零件的设计进行分析，了解零件的功能、形状、尺寸等要求，确定制造工艺的基本要求。
3. 模具设计：根据零件的形状和尺寸，设计合适的模具，包括注塑模具和压模具等。
模具设计要考虑到零件的表面光洁度和精度要求。
4. 注塑工艺设计：根据零件的形状和尺寸，确定合适的注塑工艺参数，包括注塑温度、注塑压力、注塑速度等。
注塑工艺设计要考虑到材料的熔融温度和流动性，保证零件的质量。
5. 模具加工：根据模具设计，进行模具的加工制造，包括精密加工、电火花加工等，保证模具的精度和质量。
6. 注塑成型：将光学塑料材料加热熔融后，通过注射机将熔融材料注入模具中，冷却固化后取出成型的零件。
注塑成型过程要控制好注塑工艺参数，保证零件的尺寸和表面质量。
7. 表面处理：根据零件的要求，进行表面处理，包括去毛刺、打磨、抛光等，提高零件的光洁度和透明度。
8. 检验与调整：对成型的零件进行检验，包括尺寸、光学性能等方面的检验，如有需要，进行调整和修正，保证零件的质量和性能。
9. 包装与出货：对合格的零件进行包装，保护零件的表面光洁度和质量，然后进行出货。
以上是光学塑料零件制造工艺设计的详细步骤，通过合理的设计和控制，可以生产出满足光学要求的高质量光学塑料零件。
光学零件加工流程
光学零件加工流程光学零件加工是光学工程领域中非常重要的一环，它涉及到光学元器件的制造与加工。
本文将介绍光学零件加工的流程，并详细阐述每个环节的操作步骤。
一、零件设计与制作在光学零件加工流程中，首先需要进行零件的设计与制作。
设计师根据实际需要，使用CAD或其他相关软件进行光学元器件的三维建模。
在设计过程中，需要考虑到光学元器件的材料、形状、尺寸等因素，并确保其满足光学性能要求。
设计完成后，可以通过3D打印或数控机床等设备进行零件制作。
二、加工前准备在进行光学零件加工之前，需要进行加工前的准备工作。
首先是对加工设备进行检查和维护，确保设备能够正常运行。
其次是准备加工用的原材料，这些原材料通常是具有良好光学性能的材料，如光学玻璃、光学塑料等。
此外，还需要准备好加工过程中所需的工具、夹具等。
三、加工工艺选择光学零件加工有多种不同的工艺可供选择，根据具体的零件要求和加工难度，选择合适的加工工艺。
常见的光学零件加工工艺包括：切削加工、抛光加工、激光加工等。
对于形状复杂的光学零件，通常采用数控机床进行精密加工。
四、加工操作步骤1. 切削加工：首先，将加工原材料固定在夹具上，然后根据设计要求，使用切削工具对原材料进行加工。
切削加工可以通过车削、铣削、钻削等方式进行。
2. 抛光加工：在切削加工完成后，需要进行抛光加工，以提高光学零件的表面质量。
抛光加工可以通过机械抛光、化学抛光等方式进行。
抛光加工的目的是去除表面的瑕疵，使光学零件表面更加光滑。
3. 激光加工：对于一些特殊要求的光学零件，可以采用激光加工技术进行加工。
激光加工具有高精度、非接触等优点，能够实现对光学零件的高精度加工。
五、质量检验与调整在光学零件加工完成后，需要进行质量检验与调整。
质量检验包括对光学零件的尺寸、形状、表面质量等进行检查，以确保其符合设计要求。
如果发现问题，需要进行调整或重新加工，直到达到要求为止。
六、光学零件的组装与测试光学零件加工完成后，还需要进行组装与测试。
光学零件加工流程综述(完整版)
镀膜材料包括金属、介质等，根据不同的光学要求选择不同的镀膜 材料。
镀膜工艺
镀膜工艺包括真空蒸发、化学气相沉积、物理气相沉积等，以达到不 同的光学要求。
切割技术
1 2
切割技术
通过切割将光学零件加工成所需的形状和尺寸。
切割工具
切割工具包括金刚石刀具、线切割等，根据不同 的材料和要求选择不同的切割工具。
光学元件的污染问题与对策
污染问题
在光学零件加工过程中，由于空气中悬 浮颗粒、油雾、手汗等原因，可能导致 光学元件的污染，如表面污渍、颗粒附 着等，这些问题会影响光学元件的光学 性能和寿命。
VS
对策
为了减小污染，加工车间应保持清洁和干 燥，定期进行空气净化处理；操作人员应 穿戴干净的工作服和手套，避免直接接触 光学元件；在加工完成后，应及时对光学 元件进行清洗和保护，避免污染和损伤。 同时，可以采用一些表面处理技术来提高 光学元件的抗污染能力，如镀膜、涂层等 。
光学零件加工流程综述（完整版
contents
目录
• 光学零件简介 • 光学零件加工流程 • 光学零件加工技术 • 光学零件加工中的问题与对策 • 光学零件加工的未来发展 • 结论
01 光学零件简介
光学零件的定义与分类
定义
光学零件是指利用光的折射、反射、 干涉等原理制成的各种元件，如透镜、 棱镜、反射镜等。
06 结论
总结
01
本文对光学零件加工流程进行了全面综述，详细介绍了光学零 件的种类、加工原理、工艺流程和关键技术。
02
通过分析不同类型的光学零件加工流程，总结了各流程的特点
和适用范围，为实际生产提供了指导。
针对现有加工技术的不足，提出了改进和优化的方向，为未来
光学零件制造工艺
第一章光学零件制造工艺一般知识1.1 光学零件制造工艺的特点及一般过程制作光学零件的常见材料有三大类，即光学玻璃、光学晶体和光学塑料，其中以光学玻璃，特别是无色光学玻璃的使用量最大。
虽然光学零件的加工按行业划分归入机械加工一类，但由于加工对象的材料性质和加工精度要求显著地不同于金属材料，因而加工工艺上也完全不同于金属工艺而具有特殊性。
1.1.1 光学零件的加工精度及其表示光学零件属于高精度零件。
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径和球面面形。
高精度棱镜的角误差要求达到秒级。
高精度平面面形精度可达到几十分之一到几百分之一波长。
平面零件的平面性和球面零件的球面性统一称为面形要求。
光学车间一般用干涉法计量，用样板叠合观察等厚干涉条纹（俗称看光圈）。
表示面形误差的光圈数符号是N，不规则性（或称局部误差）符号是△N。
除面形精度外，光学零件表面还要有粗糙度要求。
光学加工中各工序的表面粗糙度如表6-1所示。
光学零件抛光表面粗糙度用微观不平十点高度表示为R2=0.025um，用轮廓算术平均偏差表示为R2=0.025um，用符号表示则为0.008，在此基础上，还有表面疵病要求，即对表面亮丝、擦痕、麻点的限制。
1.1.2 光学零件加工的一般工艺过程及特点光学零件加工的工艺过程随加工方式不同而异。
光学零件的加工方式主要有两类：传统（古典）加工工艺和机械化加工工艺，这里我们只介绍传统加工工艺。
传统工艺的特点主要有：（1）使用散粒磨料及通用机床，以轮廓成形法对光学玻璃进行研磨加工。
操作中以松香柏油粘结胶为主进行粘结上盘。
先用金刚砂对零件进行粗磨与精磨，然后使用松香柏油抛光模与抛光粉（主要是氧化铈）对零件进行抛光加工。
影响工艺的因素多而易变，加工精度可变性也大，通常是几个波长数量级。
高精度者可达几百分之一波长数量级。
（2）手工操作量大，工序多，操作人员技术要求高。
对机床精度，工夹磨具要求不那么苛刻，适于多品种，小批量、精度变化大的加工工艺采用。
光学零件工艺学课件
抛光是获得光学表面的最主要工序。其目的 消除精磨的破环层，达到规定的表面要求；经修面形，达到图纸要求的光圈数N和局部误差。也就是在玻璃或其它光学材料上，产生规则的透明表面。
抛光的本质是机械、化学和物理三种作用综合的结果。
机械磨削
★机械磨削
抛光与研磨的本质是相同的，都是坚硬的磨料对玻璃表面进行微小切削作用的结果。由于抛光是用较细的磨料，所以微小切削作用可以在分子范围内进行，使玻璃表面凸出部分被切削掉，逐渐形成光滑的表面。实验根据是
塌边 条纹边缘部位塌向加压点A。翘边 条纹边缘部位翘离加压点A， 图 一侧加压法判断塌边 图一侧加压法判断翘边（a）低光圈塌边 (b)高光圈塌边 （a）低光圈翘边； (b)高光圈翘边。
光圈的度量
光学零件的面形偏差是用光圈数表示的。光圈的度量包括下列三项面形偏差。 N——被检光学表面的曲率半径相对于参考光学表面曲率半径的偏差称半径偏差。此偏差所对应的光圈数用N表示‘ ——被检光学表面与参考光学表面在两个相互垂直方向上产生的光圈数不等所对应的偏差称象散偏差，此偏差所对应的光圈数用表示。 ——被检光学表面与参考光学表面在任一方向上产生的干涉条纹的局部不规则程度称局部偏差，此偏差所对应的光圈数用表示。 如果要求允许的最大象散光圈和局部光圈数相同时，可用同时表示两者的偏差。
像散偏差的判断
有像散存在就是光学表面的曲率半径不一样。用周边加压法或一侧加压法可以判断像散的大小。当N＞1时，光圈呈椭圆形；当N＜1时，两垂直方向上的条纹弯曲程度不同。
局部偏差的判断
局部误差包括局部低和局部高，塌边和翘边等，这种光圈的识别用一侧加压法判断。
像散偏差的判断
像散偏差的判断
-透镜曲率半径偏差
-直径之半
光学塑料零件制造工艺设计中的光学模具制造
光学塑料零件制造工艺设计中的光学模具制造在光学塑料零件制造工艺设计中，光学模具的制造是至关重要的一环。
光学模具直接决定了光学塑料零件的质量和性能，因此其制造质量和工艺设计对整个生产过程起着决定性作用。
本文将就光学模具的制造过程进行分析和论述。
一、模具材料选择光学模具通常要求具有较高的硬度和抗磨性，以保证模具寿命和生产质量。
因此，在光学塑料零件制造工艺设计中，选择合适的材料对于模具制造至关重要。
常见的模具材料包括钢、硬质合金等，选材时需根据具体的制造要求和使用环境进行综合考虑。
二、模具结构设计光学模具的结构设计直接关系到成型零件的质量和精度。
在模具结构设计中，需考虑零件的形状、尺寸以及成型工艺要求等因素，确保模具能够满足生产需要。
同时，还需要合理设计模具的冷却系统和排气系统，以提高生产效率和成品质量。
三、模具加工工艺光学模具的加工工艺对于模具的精度和表面质量具有重要影响。
在模具加工过程中，需要采用精密加工设备和工艺，如电火花加工、数控加工等，确保模具的精度和表面光洁度。
同时，还需要进行严格的加工工艺控制，避免出现裂纹、变形等质量问题。
四、模具调试和优化完成光学模具的制造后，还需要进行模具调试和优化工作。
通过调试工艺参数、改进模具结构等方式，不断提高模具的加工精度和成型质量。
同时，还需要进行模具的保养和维护工作，延长模具的使用寿命，确保生产的稳定进行。
综上所述，光学模具的制造是光学塑料零件制造工艺设计中的重要环节。
正确选择材料、合理设计结构、精密加工工艺和及时调试优化模具，均对模具制造的质量和效率具有重要影响。
只有不断提高光学模具制造水平，才能保证光学塑料零件生产的质量和技术水平不断提高。
光学零件制造工艺
第一章光学零件制造工艺一般知识1.1 光学零件制造工艺的特点及一般过程制作光学零件的常见材料有三大类，即光学玻璃、光学晶体和光学塑料，其中以光学玻璃，特别是无色光学玻璃的使用量最大。
虽然光学零件的加工按行业划分归入机械加工一类，但由于加工对象的材料性质和加工精度要求显著地不同于金属材料，因而加工工艺上也完全不同于金属工艺而具有特殊性。
1.1.1 光学零件的加工精度及其表示光学零件属于高精度零件。
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径和球面面形。
高精度棱镜的角误差要求达到秒级。
高精度平面面形精度可达到几十分之一到几百分之一波长。
平面零件的平面性和球面零件的球面性统一称为面形要求。
光学车间一般用干涉法计量，用样板叠合观察等厚干涉条纹（俗称看光圈）。
表示面形误差的光圈数符号是N，不规则性（或称局部误差）符号是△N。
除面形精度外，光学零件表面还要有粗糙度要求。
光学加工中各工序的表面粗糙度如表6-1所示。
光学零件抛光表面粗糙度用微观不平十点高度表示为R2=0.025um，用轮廓算术平均偏差表示为R2=0.025um，用符号表示则为0.008，在此基础上，还有表面疵病要求，即对表面亮丝、擦痕、麻点的限制。
1.1.2 光学零件加工的一般工艺过程及特点光学零件加工的工艺过程随加工方式不同而异。
光学零件的加工方式主要有两类：传统（古典）加工工艺和机械化加工工艺，这里我们只介绍传统加工工艺。
传统工艺的特点主要有：（1）使用散粒磨料及通用机床，以轮廓成形法对光学玻璃进行研磨加工。
操作中以松香柏油粘结胶为主进行粘结上盘。
先用金刚砂对零件进行粗磨与精磨，然后使用松香柏油抛光模与抛光粉（主要是氧化铈）对零件进行抛光加工。
影响工艺的因素多而易变，加工精度可变性也大，通常是几个波长数量级。
高精度者可达几百分之一波长数量级。
（2）手工操作量大，工序多，操作人员技术要求高。
对机床精度，工夹磨具要求不那么苛刻，适于多品种，小批量、精度变化大的加工工艺采用。
光学元件的制造和应用技术和科学原理
光学元件的制造和应用技术和科学原理光学元件是由光学材料制成的具有光学功能的构件，包括透镜、棱镜、偏振器等。
制造精良的光学元件不仅可以用于光学设备、仪器和检测系统等领域，还能应用于人类生产、科研和医疗等多个领域。
在本文中，我们将对光学元件的制造和应用技术以及科学原理进行探讨。
一、光学元件的制造技术光学元件的制造技术是光学元件成型质量的关键因素之一。
制造精良的光学元件需要采用现代先进的制造工艺和装备，确保光学元件的外观质量和成型精度，同时满足其在应用过程中的功能要求。
1. 现代化的加工设备现代化的加工设备是制造光学元件的基础。
高精度数控机床和数控车床是现代化制造工艺的重要设备，它们能够完成难度较高的工件加工，实现高精度的成形、切削和拼接。
此外，电子束加工、激光加工等现代化设备的出现，也为光学元件的制造提供了更高的加工精度和生产效率。
2. 精湛的加工工艺制造光学元件需要精湛的加工工艺，切削、磨削、打磨和抛光等都需要掌握好每一项细节。
为了提高加工精度和生产效率，需要在加工过程中应用各种精度较高的工艺，如：超声波加工，离子束加工等技术，这些技术都可以用来加工出高质量和稳定性能的光学元件。
3. 精选的高晶氧化淀粉和镜头材料选择优质原材料是制造优良光学元件的重要保证。
高晶氧化淀粉是光学元件最常用的材料之一。
它具有抗高温、抗腐蚀和不易受热应力疲倦等优点，在使用过程中有着很高的稳定性和使用寿命。
二、光学元件的应用技术光学元件广泛应用于人类生产、科研和医疗等各个领域。
精密的制造、优质的原材料与先进的应用技术相结合，可以使光学元件的应用更加广泛和深入。
1. 光刻技术和微细制造技术光刻技术和微细制造技术是应用光学元件的重要技术。
光刻技术是利用光线或光线定位来刻画出微细结构，其应用领域广泛，如：集成电路、微电子制造、纳米材料制备等。
而微细制造技术是通过利用微米级别的加工精度来加工制造各种小且非常精细的零部件结构，如：小型光学仪器等。
光学塑料零件制造工艺设计中的模具设计原理
光学塑料零件制造工艺设计中的模具设计原理在光学塑料零件制造工艺设计中，模具设计是至关重要的一环。
模具设计原理的合理运用，不仅可以提高生产效率，还能保证零件质量和精度。
本文将从模具设计原理的角度对光学塑料零件制造工艺设计进行探讨。
一、模具设计的重要性模具是光学塑料零件制造中不可或缺的工具，它直接影响零件的质量和性能。
模具设计的好坏将直接影响到生产效率和产品质量。
因此，在光学塑料零件制造工艺设计中，模具设计是至关重要的一环。
二、模具设计原理1. 确定模具结构：在模具设计中，首先要确定模具的结构类型，包括单腔、多腔、冷却结构等。
根据光学塑料零件的形状、尺寸和生产需求，选择合适的模具结构，以确保生产效率和产品质量。
2. 注重模具精度：模具的精度直接影响到零件的加工精度和表面质量。
在模具设计中，要注重提高模具的精度，采用优质材料和先进加工技术，确保模具具有高精度和稳定性。
3. 考虑光学性能：光学塑料零件的制造过程中，要特别重视模具的光学性能。
设计模具时，要考虑光学表面的光学性能需求，采用合适的光学设计原理，确保零件具有良好的光学性能。
4. 优化模具结构：在模具设计中，要根据光学塑料零件的特性和生产工艺需求，对模具结构进行优化设计。
采用适当的强化措施，提高模具的使用寿命和稳定性。
5. 考虑后续加工：在模具设计中，要考虑零件的后续加工工艺和成本，选择合适的模具结构和材料，以便后续加工和组装。
三、模具设计实例举例来说，假设某公司需要生产一款光学塑料透镜，我们可以对模具设计原理进行具体应用。
首先，确定透镜的形状和尺寸，选择合适的模具结构，如采用多腔模具设计，以提高生产效率。
然后，注重模具精度，采用高精度加工工艺，确保模具具有良好的精度和稳定性。
同时，考虑透镜的光学性能需求，优化模具结构，保证透镜具有良好的光学性能。
四、总结在光学塑料零件制造工艺设计中，模具设计是至关重要的一环。
合理运用模具设计原理，可以提高生产效率、保证产品质量，并降低生产成本。
光学零件工艺 第8章 铣磨
工件轴与磨轮轴不共面误差（不等高误差） 磨轮轴与工件轴径向跳动误差对R的影响 轴向跳动对中心厚度的影响
五、铣磨加工中工艺参数的选择
铣磨过程优劣的指标: 尺寸精度 磨削效率 工件表面粗糙度 磨轮பைடு நூலகம்磨耗比
影响铣磨的工艺参数
一、铣磨机的影响
磨轮轴转速 工件轴转速 磨削压力 进刀深度
圆度、圆柱度 1、接头跳动；2、活顶尖松动；3、顶尖轴线与进给导轨不
不好
平行；4、无心磨床支板过低；5、手工滚圆时掉头少，
转胶次数少。
表面粗糙度不 1、砂轮粒度粗、进刀过快、磨削量过大；2、砂轮钝化、
好
冷却液不足。
端面与圆柱轴 1、玻璃条夹紧时倾斜；2、胶层不均匀；3、胶条或转胶时
线不垂直
端面与玻璃条轴线不垂直
• 1、试比较二次压型和一次压型工艺的异 同。
• 2、铣磨球面常会产生哪些表面疵病，是 由什么原因产生的？
• 3、计算：采用筒形金刚石磨轮铣磨球面 时，现有2种磨轮可以选择。磨轮1的外 径为D1=52mm，内径为d1=46mm；磨轮2外 径为D2=38mm，内径为d2=34mm。欲加工曲 率半径R为200mm的透镜，应选择哪种磨 轮加工？应该将磨轮轴和工件轴的夹角 调整到多少度？
1、菊花纹
细密菊花纹
主要原因是磨头误差与振动影响造成的
宽疏菊花纹
主要原因是工件主轴的轴向窜动。
2、麻点
主要原因是磨轮线速度选择不当，进刀速度与 工件转速配合不好；冷却液冲喷的位置。
3、几何形状不规则 擦贴环带有缺口
擦贴环带有缺口的主要原因在于光刀时间不够， 密封垫圈过厚或夹具与工件外径间隙过大。
(d) 大工件外圆铣磨
无心磨床加工外圆
光学零件加工(总(1)
第一章 光学材料
由一个硅原子和四个氧原子构成的硅氧四面体［SiO4］。
熔石英玻璃和石英晶体的结构模型如下
石英晶体
熔石英玻璃
13
第一章 光学材料
化学结构式：
由于在熔石英玻璃结构中，只有Si－0键，且键力平衡，结合 牢固。因此，熔石英玻璃具有较高的软化温度、化学稳定性、 机械强度高以及较低的热膨胀系数等特性。
14
第一章 光学材料
3、二元体系玻璃——Na2OSiO2
化学结构式
15
第一章 光学材料
（二）“晶子”学说 1921年 苏联 列别杰夫
内容： ①玻璃由无数“晶子”组成； ②所谓“晶子”不同于一般的“微晶”，而是带有点阵变形的
有序排列区； ③它们分散在无定形介质区； ④从晶子区到无定形区的过渡是逐步完成的，两者之间并无明
化温度是1580℃±10℃。 3．化学稳定性好，耐碱性差。 4．机械性能高。 （五）光学功能材料
（五）条纹度
按检验条件分 00、0、1、2四类； 按观察方向分A、B、C三级。
27
第一章 光学材料
选取原则：
①对于具有极限分辨率和高像质的干涉仪、天文仪、平行光管以及显微 镜的物镜必须采用C级0类玻璃。 ②对于目镜、聚光镜、毛玻璃用的玻璃可选用条纹第2类的玻璃。
（六）气泡度
首先按所含最大气泡的直径分为
❖ 概述
光学零件加工技术
1
光学零件加工技术
2
光学零件加工技术
3
光学零件加工技术
❖ 光学零件（按形状分）
透镜：
棱镜：
4
光学零件加工技术
平面镜：
❖ 工艺条件
❖ 特殊零件加工
形状特殊、材料特殊
光学零件技术要求
直角或钝角公差 锐角(45°)公差
尖塔差 屋脊角公差
3’-12’ 2’-10’ 2’-10’
2’-10’ 4’-10’ 2’-10’
0.5’-5’ 0.2’-3’
1’-5’
0.5’-6’ 1’-5’ 1’-5’ 1’-5″
光学零件加工的技术要求
八、平板零件平行度公差
平板零件的类型
滤光镜 保护镜
高精度 一般精度
（4）厚度和平行度修磨余量 1mm/面（棱镜、平面镜）
（5）粗磨余量 （6）精磨抛光余量 （7）定中心磨边余量
△c
光学零件加工的技术要求
四、确定加工余量的原则
破坏层n=凹凸层+裂纹层 抛光后，裂纹深度小于λ/4，否则发生反射或者折射现象。
△j
Φ
光学零件加工的技术要求
五、各工序余量的计算
1、锯切余量 锯切余量与锯片的厚度、侧向 振动、锯切深度等因素有关。 一般可按经验公式计算确定：
概念：为了获得所需的一定零件形状、尺寸和表面质量，在加 工过程中，必须从玻璃毛坯上磨去一定的玻璃层。此玻 璃层（或其它材料层），通常称为加工余量。
二、分类
（一）线性尺寸余量 （二）角度余量
三、组成
（1）锯切余量：依据金刚石锯片厚度确定余量。
光学零件加工的技术要求
（2）滚圆余量： 2~4mm
（3）整平余量： 0.5~1mm
280#
0.10mm。
光学零件加工的技术要求
3、研磨、抛光余量
当零件直径（边长）d<10mm，单面余量为0.15~0.20mm；
d>10mm，单面余量为0.20~0.25mm。
4、定心磨边余量
最少0.6mm，最多3.0mm。
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光学零件制造工艺学
光学零件制造工艺学是研究光学元件制造的一门学科，主要涉及到光学元件的设计、加工、装配和检测等方面。
光学零件制造工艺学的发展与应用对于光学仪器的性能和质量有着重要的影响。
光学零件制造工艺学的首要任务是制定合理的工艺流程。
工艺流程是指按照一定的工艺规范和要求，将光学元件从原材料到最终成品的制造过程中的各个环节有机地衔接起来的一种组织形式。
一个合理的工艺流程可以保证光学元件的制造过程高效、稳定和可控，从而提高产品的质量和性能。
在工艺流程中，光学元件的设计是至关重要的一环。
光学元件的设计需要考虑到光学性能、机械性能和工艺性能等方面的要求。
光学性能包括透过率、反射率、折射率等，机械性能包括强度、刚度、稳定性等，工艺性能包括加工难度、装配难度等。
光学元件的设计需要通过光学软件进行模拟和优化，以确保设计的合理性和可行性。
光学零件的加工是制造工艺学的核心内容之一。
光学元件的加工需要使用高精度的加工设备和工艺技术。
常见的光学元件加工方法包括切割、研磨、抛光、镀膜等。
切割是将大块光学材料切割成所需形状和尺寸的小块，研磨是通过磨料对光学元件表面进行加工，抛光是在研磨的基础上进一步提高光学元件的表面质量，镀膜是在光学元件表面镀上一层具有特定光学性能的薄膜。
这些加工方法需要
经验丰富的技术人员进行操作，并且需要严格的工艺控制和质量检测。
光学零件的装配是制造工艺学的另一个重要方面。
光学元件的装配需要将不同的光学元件按照设计要求进行组合，形成一个完整的光学系统。
装配过程中需要注意光学元件的定位、对准和固定，以保证光学系统的性能和稳定性。
装配过程中还需要进行调试和校准，以确保光学系统的性能达到设计要求。
光学零件制造工艺学的最后一个环节是检测和测试。
光学元件的检测和测试是为了验证制造过程的可行性和产品的质量。
常见的检测和测试方法包括光学显微镜观察、干涉检测、光谱分析等。
这些方法可以用来检测光学元件的表面形貌、光学性能和机械性能等。
通过检测和测试，可以评估和优化制造工艺，提高产品的质量和性能。
光学零件制造工艺学是研究光学元件制造的重要学科，涉及到光学元件的设计、加工、装配和检测等方面。
合理的工艺流程、精细的加工技术、准确的装配和可靠的检测是保证光学元件质量和性能的关键。
随着光学技术的不断发展，光学零件制造工艺学也在不断创新和进步，为光学仪器的应用和发展提供了重要支撑。