光学透镜冷加工生产实习.doc

冷加工实习报告 院 系： 班 级： 学生姓名： 学 号： 2012 年 月 日 前 言 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。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。 光学零件加工的工艺过程随加工方式不同而迥异。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。此次加工工艺过程先后依次经过以下一些工序：铣磨工艺，磨边与精磨工艺，抛光工艺，镀膜工艺，检测技术与方法。 注意：光学工艺安全技术及操作规则： 光学加工由于精度高，加工对象特殊，必须在专门的光学车间内进行。因此，除了遵守一般的机械加工规则外，还必须遵守光学加工所特有的安全操作要求。(1)进入车间应穿白色工作服，穿干净拖鞋，以防止灰尘带入。(2)严禁用手直接触摸光学表面。(3)开机前，须先检查机床设备、夹具是否完好。(4)在未了解实习所用机床及仪器设备的操作规范前，不允许擅自开动机床，也不允许操作不在实习范围内的仪器与设备，以免造成破坏和人身安全事故。 一、 实习目的 (1) 了解光学冷加工透镜的基本流程，以及现代光学冷加工工艺发展，完成凹透镜加工。 (2) 将理论在实践中得到验证和应用，同时进一步巩固课堂所学知识。 (3) 发现问题通过思考解决问题，培养独立思考，团队合作和动手能力，完善之前学习过程中的理论不足和实践不足。 二、 实习时间 2012年7月4日—2012年7月11日 三、 实习地点 西安工业大学金花校区 四、 实习单位及部门 西安工业大学金花校区，教五楼，二楼光学冷加工实验室。 依托于西安工业大学的“陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室”成立于1999年，在上级和学校的支持下，实验室整体实力不断增强，成为西北地区高校光学工程学科领域条件最好的实验室之一。以省级重点实验室为基础，又拓展了“陕西省薄膜技术与微光电器件军民两用技术工程中心”和国家光电子成果转化及产业化基地“光电薄膜与器件研发服务中心”两个省级重点科研基地。 光学工艺、光学检测、真空镀膜、微光电器件制造与检测实验室，拥有光学零件加工与检测、光学薄膜制造与检测、微光电器件制造与检测的主要技术装备，是光学工程专业的教学、科研成果等方面取得了一大批有影响的成果，光学工艺实验室在产学研方面做出了突出贡献，曾被评为“全国高校先进实验室”。 五、 实习内容 完成凹透镜加工，加工工艺流程为：1、铣磨工艺；2、磨边与精磨工艺；3、抛光工艺；4、镀膜工艺；5、检测技术与方法。 铣磨工艺 铣磨就是用筒形金刚石磨轮在铣磨机上加工零件，经过铣磨后表面粗糙度不能满足，其主要是改变了玻璃毛坯的形状。球面铣磨原理采用斜截圆原理，两轴交点与磨轮刃口的连线即为所加工球面的曲率半径。 球面铣磨原理 1—磨轮；2—工件 斜截圆原理 铣磨加工工艺要求为：两轴要重合，并且处于一定位置，其次角度要合适（曲率半径范围在0—∞之间），即两轴夹角满足公式 其中，为两轴夹角，R为曲率半径，D为磨轮中径，r为圆弧半径。加工凸透镜时为“+” ，加工凹透镜时为“-” 。加工时磨轮中径为23mm，所以可以得到夹角为19.8852°。 加工采用机型为ZGX70球面铣磨机，工作加工范围为5—70mm，机床主轴转速n= 15—22 r/min ,磨头转速n=7000—10000 r/min 。工作时首先打开冷却阀，使冷却液（水）喷出，用于降温，因为在铣磨过程中，摩擦产生大量的热，温度过高会使镜片碎裂。 手柄向前推至快接近玻璃毛坯时，要慢慢接触到工件，听到声音为已经开始加工，此时手扶一段时间再松开。当加工快完成时，面板上会有时间数据显示，这段时间称为光刀阶段，一般时间为5—8s，加工完成后就可以拉开手柄。加工时一面一面加工，先加工凹面，曲率半径为33.81 ，加工凸面要求曲率半径为119.12 。 检验零件是否合格采用的是千分表，其检验方式是通过与标准件数据进行对比，其误差为2格，带底座的千分表用于测量厚度，中心厚度要求为1.90.05mm 。 千分表 磨边与精磨工艺 一般工艺流程中，铣磨后直接进行精磨加工，由于仪器夹具直径的限制，此次实习中精磨前要进行定心磨边。 定心磨边的步骤： (1) 定心：透镜在使用时，其光轴须重合才能成像，所以磨边时需要使透镜光轴与基准轴重合。推动手柄夹紧透镜，