传统光学加工(第一章粗磨).ppt

2.要求定位装夹正确。这样才能保证加工零件的偏心、曲率半径和中心厚度的允差在允许的范围内。3.能与铣磨机的性能和结构相匹配。4.装卸操作方便。（一）弹性夹具的设计弹性夹具是利用弹性夹头上所开的三个槽和夹头外圆锥面与夹帽内圆锥面配合产生的弹力，来达到夹紧零件的目的。弹性装夹的优点：是对工件直径公差要求宽，一般公关差在±1mm情况下均能加工；弹性装夹不易产生偏心；在加补套（玻璃或塑料）的情况睛，可扩大夹头的使用范围。缺点：是不如真空装夹方便，不易实现自动化；加工边缘厚度小的凸透镜容易破边。（二）真空装夹的夹具设计真空装夹是利用真空吸附的作用力，将工件固定在夹具上。真空吸附装夹的优点是：操作方便，易于实现自动化，不仅能单件加工，而且也适用于立式铣磨机上成盘加工，生产效率高。其缺点是：对工件的直径公差要求严格，一般要求直径公差在(-0.02)～（0.05）mm。（三）磁性装夹的夹具磁性装夹是利用电磁吸力将工件固定的一种装夹方式。透镜的磁性装夹，是将工件先粘在具有一定平行度要求的金属导磁圆盘上，然后把粘好零件的导磁圆盘放到铣磨机的磁性工作盘上，并使二者对好中心，接着，打开磁力开关，将粘有透镜的导磁圆盘吸住。另外，采用磁性装夹铣磨球面时定中心较困难，而且粘结上盘下盘和清洗等辅助工序又费工时，因此，球面铣磨很少采用磁性装夹，它多用于平面的铣磨中。传统光学冷加工技术光学加工的主要工艺流程冷加工主要工序：切割下料—磨方—胶条—滚圆—铣球面—粗磨—精磨—抛光—磨边—检验特种工艺工序:镀膜—胶合现代光学制造技术是在传统加工的基础上进行再加工的。如非球面光学元件通常是由球面和非球面组成，球面一般采用传统加工，非球面首先采用传统加工方法加工比较接近球面，然后采用先进制造技术—计算机数控加工进行非球面的磨抛。如果要获得超光滑表面，在数控加工的基础上，进行磁流变抛光、离子束抛光或者等离子束抛光。以下针对传统加工的主要工序粗磨、精磨和抛光技术做详细介绍。第一章粗磨

光学零件的毛坯，加工成透明的光学表面，无论是采用散粒磨料还是固着磨料加工，均需要三大基本工序——粗磨、精磨和抛光。粗磨是将块料或型料毛坯加工成具有一定几何形状、尺寸精度和表面粗糙度的工序。粗磨的方式，可以选择散粒磨料手工操作，也可以采用固着的金刚石磨具，在铣磨机上进行自动或半自动的机械加工。§1-1研磨的本质

一、散粒磨料的研磨散粒磨料研磨，是指用磨料加水配成的悬浮液对玻璃进行研磨加工。研磨的过程主要是尖硬的磨料颗粒对玻璃表面破坏的过程。二、固着磨料的研磨铣削加工，是采用固着磨料的金刚石磨具研磨玻璃，它与金属的加工很相似。用固着磨料研磨玻璃效率高的原因是：1.固着的磨粒象无数把车刀，在玻璃加工表面留下相互交叉的、不间断的划痕。2.固着磨粒只作用于玻璃表面，直到表面破坏，而不参与它们之间的互相磨碎。3.磨具的工作压力，仅仅作用于突出的为数不多的颗粒上，因此磨粒受力很大。4.切削速度很高，达到15～25m/s。5.磨粒尺寸不均匀对研磨影响不大，因为参加有效研磨的只是从结合剂中突出的颗粒棱尖部分。6.冷却液充分供给，可以及时将玻璃碎屑和热量带走。7.在采用较大粒度的磨料时，可用小的进给量，则表面上会形成小的微观不平度。因此，对于同样粒度的磨料，采用散粒研磨和铣磨，其表面质量不一样，铣磨比散粒研磨的砂面要细。当磨轮粒度为60*～80*时，其铣磨表面的凸凹层为27～53μm，相当180*～240*散粒磨料研磨的砂面。§1-2铣削加工原理

一、球面铣削原理球面半径的大小与两轴的夹角有关。当磨具选定后，中径和端面圆弧半径为定值。调节不同的角，即可加工不同曲率半径R的球面。其R与α的关系式如下：二、平面铣磨原理平面铣削加工的目的，是获得具有一定平面度或平行度要求的平面零件。目前国内已有专供加工平面零件的铣磨机，如PM500大型平面铣磨机，加工的直径范围为500mm。铣磨原理如图4-9所示。工件绕自身轴转动，起进给作用。磨轮绕高速轴旋转铣磨工件，同时磨轮又沿轴向进刀，达到逐渐吃刀铣磨工件的目的。三、铣槽及磨圆弧原理图4-11所示，是采用成型金刚石磨轮铣圆弧面.图4-12所示，是采用平形（P型）砂轮加工棱镜的圆弧面。图4-13所示是采用柱形金刚石磨轮铣槽。§1-3磨料和磨具

一、磨料（一）种类研磨光学玻璃所用的磨料有天然磨料和人造磨料两大类。主要的天然磨料有金刚石(C）、刚玉（A12O3）和金刚砂（主要成分也是氧化铝，但含量低于60％）等。常用的人造磨料有人造金刚石，人造刚玉，人造碳化硅（SiC）和碳化硼（B4