光学零件加工实训报告

武汉职业技术学院_电信学院光学零件加工实训报告专业班级 : 光电09306班

实训小组名称:C组

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实训时间:2010年12月份

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谢老师

喻老师

一、实训总结前言:认识光学玻璃

（一）光学玻璃的分类

无色光学玻璃：普通光学玻璃、耐辐射光学玻璃和激光玻璃.

有色光学玻璃：主要用来制造不同的光学滤光片.

（二）无色光学玻璃的分类、牌号

主要分两个系：一是P系列的普通无色光学玻璃，(1_99)

二是N系列的耐辐射无色光学玻璃.(501_599)

两大类(化学常数和光学常数不同):一类叫冕牌玻璃,以字母"K"表示;

另一类叫火石玻璃,用字母"F"表示;

牌号有两部分组成(如:玻璃K9GB903-65)，前面部分是类型代号，后面部分是牌号序号。

（三）无色光学玻璃的主要质量指标

⑴折射率n d,色散系数v d,与标准值的允许误差v d=n d-1/n f-n c

⑵光学均匀性

⑶应力双折射

⑷条纹度

⑸气泡度

⑹光吸收系数

（四）通用技术要求

透镜零件图的标注，

光学零件加工的技术要求，

光圈的识别，

光学零件的加工余量。

（五）两种加工工艺的对比:

传统工艺:散粒磨料,通用机床,轮廓成形法,松香柏油粘结胶,金刚砂;生产工序一般有:粗磨,精磨,抛光; 一般生产军工产品;

现在工艺:固着磨料,专用机床,范成法,金刚石丸片,三定:定时,定光圈,定表面面形;一般用于大批量单品种生产

二、实训目的:学习玻璃加工和镀膜的一般步骤;

理解光学零件加工原则;

了解光学加工安全操作知识.

三、实训项目:

（一）球面零件的加工.

1.平凸透镜的重要加工尺寸:中心厚度:10.60mm

曲率直径:52mm

2.传统块料加工工艺过程(本实验选择块料):

①切割按零件毛坯尺寸进行锯切;

②整平磨去锯切时留下的不平痕迹;

③胶条按零件厚度方向胶成长条;

④滚圆用手工方法将胶条磨去棱角再滚磨成圆柱,或装在专用机床上直接按尺寸要求磨外圆;

⑤拆胶清洗胶条拆开获得若干个单个圆形玻璃片;

⑥磨球面将圆片平表面按图纸要求磨成球面;

⑦倒角磨去锋利的边缘;

⑧清洗送检.

3.切割是将玻璃大块料切割成所需要的小块料的过程.先按加工尺寸和加工余量要求,在大块料上划出标线,然后沿线进行切割或锯切.

4.常见切割方法(我们实训室用的是前两种):

手工切割优点:设备简单,不需要装夹;缺点:劳动强度大,切口平整性差,锯口不直,崩边,切削率低.

外圆切割机切割优点:切口平整性好,劳动强度小;缺点:装夹费事,尤其小料更显不便.

内圆切割机切割优点:切口平,粗糙度好,锯口窄,尺度精度高;缺点:不适合切大块料,锯片使用寿命短. 套料 (1)钻头套料(2)超声波套料.

5.开球面的目的是将滚圆后的毛坯磨出球面形状,是其达到零件粗磨完工后曲率半径和中心厚度的要求;

步骤:一是金刚石磨轮铣磨,原理是采用斜截圆原理,用筒形金刚石磨轮在球面铣磨机上加工球面零件;

一是散粒磨料研磨,

R=(D/2sinα)+r 其中D为磨轮中径,r为磨轮端面切削口的圆弧半径,α为磨轮轴与工件轴的夹角.

6.细磨用302号砂,精磨用303或304号砂.

7.精磨目的是:一.形成较好的面形;二.形成有利于抛光的表面精度;三.保证零件加工尺寸要求和平行差要求.

注意:细磨和精磨过程中要每隔一段时间就要下工件清洗干净后检查表面

修改方法

常用工具修改对象刀口尺平面平整性

千分尺几何尺寸光学样板光圈高低

6倍放大镜表面质量

面形和表面疵病,直到达到加工要求

8.抛光目的是:一.去除精磨的破坏层,达到规定的表面粗糙度要求;二.精修面形,达到图纸规定的表面面形(光圈及局部允差)的要求;三.为以后的特种工艺,如镀膜、胶合工序创造条件.

9.难点是光圈的识别

使用周边加压法

低光圈:当沿P 方向加压,空气隙减小时,条纹从边缘向中心移动, 高光圈:当沿P 方向加压,空气隙减小时,条纹从中心向边缘移动.

10.胶合工艺的技术要求:(1)保证胶合透镜中心误差

(2)保证胶合透镜的平行差和等厚差 (3)排除胶合层的气泡 (4)胶层要牢固

(5)保证胶合零件的面形精度

高低光圈的修改方法

零件类型

修改前

的光圈

抛光前

的零件

曲率

基本影响因素及修改方法

抛光情况 抛光模 压力 摆幅

抛光液 主轴转

速(下

摆) 摆速(下摆)

凹面

高

大 零件中间要相对多抛

修边 减轻 增大 稀

减慢

加快

低

小 零件边缘要相对多抛

修中心 加重 减小 浓 加快 减慢

凸面

高

小 零件中间要相对多抛 修边 减轻 增大 稀 减慢 加快

低

大 零件边缘要相对多抛

修中心 加重 减小 浓 加快 减慢

（二）平面零件的加工

光学零件的平面制造有如下特点：

⑴被加工的平面实际上是半径很大的球面；

⑵平面加工以成盘加工为主要形式；

⑶平面加工以传统工艺为主要加工技术；

⑷平面加工具有一般的形状位置误差。

实训内容：运用现代加工工艺对平行平板同时进行双面精磨和抛光.

对三棱镜磨出标准的45度.

双面精磨步骤：①修盘（设200圈）目的是清除玻片的剩余废片；

②上游轮装工件，低速拉平；

③拉平后，100圈测速（厚度/100）；

④将工件加工到要求尺寸。

注意:所用的游轮厚度一定比工件加工目的尺寸厚.

双面精磨机一定要在电源开关打开和转速调零的情况下才能启动

抛光：双面同时抛光测量仪器：螺旋测微器平

行平板

精磨

(下

)和

抛光

(上

)对

比图