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武 汉 职 业 技 术 学 院 实训报告 平凸透镜的加工及检测 系、专业：电信学院光电子技术专业 班 级： 实 训 人： 指导教师：吴晓红 谢智国 喻菊芳 2011年 11 月 7日 摘 要 现代工艺要掌握以下几点: （ 1.双面加工技术的含义 2.双面加工技术的基本原理 3.影响质量的主要工艺因素 为了满足平行度要求高的平面零件，如石英波片、滤光片、平行平板等的生产需要，人们研制了双面加工技术。 双面加工技术是指同时对平板类光学零件的两个平面同步进行加工的技术。显然，这种两面同步加工的技术，比每个面分别单次加工的效率要高得多，但相应的设备要求和控制要求也要高得多。 双面精磨抛光 1．1双面加工的基本原理 早期的双面加工，是在一般的二轴机上，采用上下平模，使用挡圈和分离片对平板的两个面同时进行加工，其装置如图2–51所示，主要进行精磨和抛光的双面加工。加工时，下模1随机床主轴转动，上模5在摆架带动下摆动，同时随下模的转动而转动，其转动没有动力，被工件2放在分离片3的孔内，摆动的上模将带动挡圈，从而带动工件在下模平面上平动，同时工件亦可以在分离片圈内随上下模的转动而转动。 图2–51 低速双面加工原理 1–下模；2–工件；3–分离片；4–挡圈；5–上模；6–铁笔杆. 这种双面加工，—般速度不高。下模比较大，上模比较小，挡圈直径比上模大，比下模小。适当地调节上模的摆动量，可以实现平板的上下表面同时精磨或抛光。研磨或抛光时，人工将磨料或抛光粉间断地添加到下模和平板的表面。这种低速的双面加工，比单面加工提高了效率，但被加工的平面度和双面的平行度则达不到很高的要求，所以只适用于一般精度平板的加工。 随着大规模、超大规模集成电路制造技术的发展，由于大批量半导体硅片加工的需要，国外出现了双面高速加工机床，适用于半导体硅片的双面研磨和抛光，进而被推广到高速研磨抛光光电仪器中的光学平板。 图2–52所示的是高速双面加工机床，其加工原理如图2–53所示，图中高速双面加工的上模3和下模5直径相同，分别以大小相同、方向相反的角速度绕机床的主轴转动。在上下模之间，还有带动被加工工件的行星轮，它是被与主轴同心的内齿轮和中心齿轮啮合、驱动，绕着上下模的中心作行星运动，既有绕中心的公转，又有绕行星轮自我中心的自转。而被加工零件，则被放入行星轮中与被加工体形状一致的孔内，因此，被加工工件在上下模之间的运动，是行星运动与自转运动的合成，支承被加工零件的行星轮啮合情况如图2–54所示。 图2-52 高速双面加工机床 图2-53 高速双面加工原理 1–内齿轮；2–行星轮；3–上模；4–被加工工件；5–下模；6–中心齿轮 图2-54 双面精磨中的行星轮啮合情况 这种高速双面加工主要应用在精磨和抛光工序，在精磨阶段，使用自己配制好的散粒磨料液，在抛光阶段，使用自己配制好的抛光液，加工时，先在下模的行星轮中摆放好被加工的平板，随下模的转动、内齿轮和中心齿轮的转动，带动行星轮运动，工件又由行星轮带动作行星运动，缓慢运动正常之后，上模开始接触，并逆向转动，从而使工件的运动进入合成状态。随着加工的开始和结束，机床的控制系统可以逐渐加速和减速，可以在上模上加压和减压，可以控制研磨液、抛光液循环使用。通常，主轴的转速可以达到200r／min~700r／min；中心齿轮的转速可以达到l0r／min~60r／min。各项加工参数经设定以后，机床的运转完全依靠程序控制。 1.2 影响质量的主要工艺因素 高速双面加工相对低速的双面加工，极大地提高了加工效率，其加工的特点是平板的双面平行性很好，一般可以达到30以内的水平，其面形和表面质量也能保证—般精度的加工需要。工艺参数调整合适后，设定加工机床的程序，可以获得很高的零件加工合格率，这种加工的确定性，使得其工艺在大规模制造中得到广泛的应用。 研磨盘或抛光盘的面形 研磨液、抛光液的配制和使用 被加工零件厚度的一致性 当被检工件未放入光路时，旋转检偏器，使检流器的读数最小，当工件插入后，检偏器旋转45°，若检流器读数最小，则λ/4波片已加工合格，否则继续抛光，直至达到要求为止。