光学冷加工毕业设计

河南工业职业技术学院Henan Polytechnic Institute 毕业设计（论文）

题目光学零件精磨加工工艺

班级精密 0601

姓名崔四海

指导教师黄长春

目录

摘要 (4)

前言 (4)

一精磨的目的 (6)

二精磨的方法 (7)

2.1散粒磨料精磨法 (7)

2.1.1精磨模的修整 (7)

2.1.2精磨工艺 (8)

2.1.3精磨机的精磨原理 (10)

2.1.4 精磨的四大重点 (11)

2.2金刚石磨具精磨 (12)

2.2.1金刚石磨具的制作 (13)

3.1实际工作中精磨遇见的问题与解决方法 (16)

四冷却液 (17)

五金刚石精磨工艺因素的选择 (18)

六面检 (19)

6.1光圈概述 (19)

6.2光圈检验 (19)

6.2.1面本数与亚斯的计算方法 (19)

6.2.2原器检面注意事项 (19)

6.3光圈的识别 (19)

6.4高低光圈的识别方法 (20)

6.5光圈的度量 (20)

6.6 面形检测 (20)

七精磨（抛光）检验 (22)

7.1 线性尺寸检验 (22)

7.1.1 透镜中心厚度的检验 (22)

7.1.2 棱镜理论高度 (22)

7.2 表面疵病检验 (22)

7.2.1 观察法 (22)

7.2.2 表面疵病的鉴别 (23)

7．3光学零件的基本量测量 (23)

7．3.1光学面形检测 (23)

7．3.2 曲率半径的测量 (23)

八模具检测与修整 (24)

8.1 精磨本体模凹模的检测和修整 (24)

九任务书设计 (25)

1）精磨本体模的设计 (25)

2）修模的设计 (25)

3）套圈的设计 (25)

4）面本体的设计 (25)

5）面修模的设计 (26)

6）面套圈的设计 (26)

结论 (27)

致谢 (28)

参考文献 (29)

摘要：

精磨是粗磨和抛光中间的一道工序，其目的是减少工件表面的凹凸深度，进一步改善工件表面的曲率半径精度（对于球面工件）或平面度（对于平面工件）。精磨工艺除了采用古典法（散料精磨法），还有金刚石磨片的成型高速精磨法。我们用金刚石磨具精磨。

精磨法是指通过外界压力使磨具、磨料、零件三者间产生相对运动，实现精磨的工艺。散料磨料精磨时，磨料在磨具与零件之间处于无规律的自由运动状态。精磨前，根据粗模零件的表面质量，选择磨料粒度号，通常粗模零件的表面粗燥度为用W40或W28的磨痕；精磨则用W28或W20始磨，同时尚需检查和修正精磨模。

关键词：精磨目的工艺精磨法

前言

工农业生产，文教卫生和国防建设诸领域，广泛使用光学仪器，并且对光学仪器的性能提出越来越高的要求。棱镜和球面透镜是光学仪器的基础元件，其质量和批量，决定了光学仪器的品质和生产规模。

随着现代高科技的发展，特别是离子加工激光加工以及新型材料如光学晶体材料，激光晶体材料的应用，光学工艺加工技术已从一门古老的工艺方法发展为包括光学，精密机械，电子技术计算机技术等互相渗透的综合技术。

似乎人人都能当光学工人，应当知道怎样做，怎样才能做得更好，也就是要知其然和知其所以然。

真正学习讨论光学冷加工，应具备物理光学，几何光学，象差理论，光学测试的知识和从事冷加工的经历，要有自己的理解。

光学元件的生产向着高精度，高效率和绿色环保方向发展。

在有限的时间里，不可能——也无必要追求理论的系统性和完整性。知道怎样做，怎样才能做得更好，是我们的目的。

精磨是粗磨和抛光中间的一道工序，其目的是减少工件表面的凹凸深度，进一步改善工件表面的曲率半径精度（对于球面工件）或平面度（对于平面工件）。精磨工艺除了采用古典法（散料精磨法），还有金刚石磨片的成型高速精磨法。我们用金刚石磨具精磨。

A. 加工出抛光工序所需要的表面精度。

B 精磨加工原分为3道工序，后经辅材，加工条件的改良分为两道工序

1 第一道工序称S1，用1200#～1500#的钻石粒磨削镜片：是金属结合剂。

2 第二道工序称S2，用1500#～200#的树脂进行研磨加工，数树脂结合剂。

C. 加工出抛光工序所需要的球面精度，达成破坏层0.002mm以内。

D.满足镜片中心肉厚要求，在规定尺寸公差之内。

E.精磨的品质好坏对抛光品质有极大影响（如抛光不良：伤痕/砂目/肉厚/面的不良与精磨有直接关系，精磨品质好坏决定抛光品质的优劣）。

2.1散粒磨料精磨法

散粒磨料精磨法是指通过外界压力使磨具、磨料、零件三者间产生相对运动，实现精磨的工艺。散料磨料精磨时，磨料在磨具与零件之间处于无规律的自由运动状态。精磨前，根据粗模零件的表面质量，选择磨料粒度号，通常粗模零件的表面粗燥度为用W40或W28的磨痕；精磨则用W28或W20始磨，同时尚需检查和修正精磨模。

2.1.1精磨模的修整

精磨模工作表面精度与质量直接影响光学零件表面的精度与质量。因此，精磨模使用一段时间后必须修整。根据修整量大小，可采用对魔法，或采用砂石‘刮刀修整；修整量过大的可在车床上进行修整。修整后的精磨模，工作表面曲率半径应符合要求，不允许有凹凸不平的不规则区域和足以造成零件表面庛病。

1）平面精磨模修整

工作表面开槽的平模，一般用对磨法修整，即在一般的精磨机上，将两块中部同低或同高的平模用W40~W28的金刚砂对磨。对磨后平模表面呈黑色的部分为高出部分，可用废砂轮或刮刀修平.

工作表面不开槽的平模，在单轴机上用废砂轮或刮刀进行修整。通常，平模部分工作表面略显带凸球形，即中间高边缘低。精磨中发现零件的光圈高，应修整模子的边缘部分。反之，则应修整模子的中间部分。若光圈不规则，修整模子的凸出部分表面。

检验平模工作表面的面形精度，可用直径80~100毫米的平晶，高2~3道光圈为宜。也可用刀口直尺检查，边缘部分应微弱透光。用玻璃直尺检查，应接触模子中间的2/3.

2）球面精磨模的修整

修整球模首先根据零件曲率半径大小，选择适量的报废零件，将需修的球模作为贴置模，使废零件胶成镜盘。然后在精磨机上用W40~W20金刚砂精磨。用光学样板检查镜盘上零件的光圈。根据偏差大小修整球磨直到符合精磨要求。

球磨修整可在单轴机上或在单轴精磨抛光机上进行。已修正好的模子为准，逐步修整上道磨料的模子和贴置，模，一般差贴度为1/3~2/3，对于曲率半径较大的大透镜差贴度为2/3~3/4.