球面抛光实验报告.docx

球面抛光实验报告一、实验目的1.了解抛光基本程序，对设备有初步认识；2.学会调整抛光精度的方法，如调摆、修磨盘等。二、实验器材球面玻璃，抛光盘，打磨机，氧化铈溶液，样板等。三、实验简介：打磨和抛光都属于玻璃冷加工的一部分。1、实验材料：光学玻璃分类：（1）.无色光学玻璃无色光学玻璃通常称为光学玻璃，按色散系数vd大小分为冕玻璃和火石玻璃两大类，以K和F表示。火石玻璃的vd50冕牌玻璃的vd50。每类玻璃中根据比重大小分为重冕(ZK)、轻冕(QK)、重火石(ZF)、轻火石(QF)。根据含有氟、磷、钡、镧、钛等的化合物而分为氟冕(FK)、磷冕(PK)、钡冕(BaK)、镧冕(LaK)、特冕(TK)、钡火石(BaF)、镧火石(LaF)、重钡火石(ZLaF)、钛火石(TiF)、和特种火石(TF)。（2）.有色光学玻璃有色光学玻璃主用来制作观察、照相、红外等光学仪器的滤光镜，不同品种的有色玻璃能提供不同的光谱特性，用来实现某些特殊性能需求。（3）.特种光学玻璃光学石英玻璃红外光学玻璃耐辐射光学玻璃防辐射光学玻璃微晶玻璃本次光学器材冷加工均选用的时K9玻璃。2、光学玻璃基本加工方法（1）.光学零件冷加工工艺开料：切割玻璃毛坯，用切割机将玻璃毛坯切割成与实际零件接近的小毛坯。切割机的锯片周边镶嵌金刚石粉，此为外圆锯。对锯片线速度有最低要求，否则加速锯片的磨损，切割时需要用循环水进行冷却，避免玻璃局部过热导致炸裂和锯片磨损。粗磨零件粗成型，铣磨等：光学零件外圆、球面与平面的铣磨工艺（粗磨工艺），用铣磨机(球面或平面)使零件获得与图纸要求相接近的形状与尺寸。传统的粗磨也有使用磨盘，使用金刚砂磨料加水研磨，全手工操作，费时费力。精磨：在粗磨的基础上，用精磨机通过逐渐减小金刚砂磨料颗粒度来进一步磨削玻璃，使零件的曲率半径或平面精度更接近图纸要求，表面光洁度逐步提高，但透明度与表面形状还没达到图纸要求。抛光：在精磨的基础上，通过抛光机、抛光盘和抛光粉对零件进行抛光，在抛去元件表面精磨遗留的细微凹凸不平部分的同时，通过一些控制手段，改变表面的面型，最终达到图纸的设计要求。定心磨边：透镜在粗磨、精磨、抛光过程中，由于定位误差和加工误差会造成透镜的光轴与其基准机械轴不重合，产生中心误差，通过定心磨边工序来减少这一误差。检验：根据图纸的要求，检测透镜的光洁度、光圈、中心厚度、偏心差、尺寸等。检测棱镜的角度误差、光圈、光洁度等（2）.光学零件的特种加工工艺（以下工艺针对的都是光学玻璃材料，晶体和塑料的硬度范围相差很大，很多情况不同于玻璃的工艺）镀膜增透、反射、分光、滤光、化学镀、真空镀、多层介质膜胶合双胶透镜刻划照相分划板、度盘、码盘、光栅3、仪器识别球面玻璃粗磨机4、球面玻璃抛光为了获取较大精度的球面玻璃，采用干涉原理，利用被磨玻璃和样板之间的空气层形成的光程差，通过对环形条纹形状、数目的分析，判断抛光后球面玻璃的精度。精度分析： 1mm=1000μm1mm=100道1道=10μm由于抛光精度较高，因此通过古典式抛光，我们希望△N控制在较小的数字范围内。在抛光的过程中，在球面玻璃玻璃表面可能会出现沟壑，用样板玻璃观察的时候会看到在中央圆环和四周的连接处出现明显的凸凹，此时需要分析其位置并且调整摆的大小，当抛光一定时间仍不见效果时，需要修盘继续抛光。四、实验过程：1、固定球面膜玻璃。利用松香、纱布等，将融化的松香通过纱布的过滤，将球面玻璃固定在操作台上。2、在球面玻璃与抛光盘接触面涂刷一层氧化铈水溶液，用抛光盘将其均匀涂抹在接触面上，用铅垂固定抛光盘并施加一定压力，打开机器开始抛光。3、抛光一段时间，当氧化铈溶液快干时，用毛笔轻轻在接触面上刷一层溶。重复多次毛玻璃表便会渐渐光滑透明。4、当球面玻璃表面完全光滑透明，出现明显黑色后通过样板，检测球面玻璃的问题，借此确定摆的大小。做实验的过程中我们的球面玻璃与样板所成的牛顿环分布为中间粗、两边细，中间稀、两边密，因此选用大摆进行抛光，同时通过修抛光盘内外侧，改变其与球面玻璃接触面大小、摩擦力强弱等，进行抛光。5、抛光时，在抛光盘与球面玻璃之间加入氧化铈溶液起到抛光作用。在抛光同时观察溶液的余量，当溶液快用光时及时用毛笔刷一层氧化铈溶液在球面玻璃与抛光盘接触位置。视情况重复若干次。五、问题与解决方案1、牛顿环中间粗，条纹数少，外侧密，条纹细。解决方法：通过修抛光盘外侧，用刀片在沥青抛光盘上刻出较圆的形状，并使用大摆进行抛光。2、当大摆磨边时间过长之后，可能会出现中间凸两边低、按压样板玻璃往外走的情况，这是高光圈的体现。解决方案：调整摆的幅度，换用小摆开始抛光，当抛光盘中间发白的时候可以停止，重新观察。3、当用样板玻璃观察时，有时会发现在中心圆环与周围圆环连接处出现明显的凹凸，这是在球面玻璃表面出现了沟壑或突起。解决方