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光学玻璃透镜
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光学玻璃透镜制造工艺(二)

发布日期:2017-06-15 作者: 点击:

2.3  光学零件的抛光工艺
光学零件要获得透明的光学表面必须进行抛光加工,它是光学零件制造过程中所花工时最多,要求最高,影响质量的因素多而易变的一道主要工声。
2.3.1  概  述
光学零件抛光工序在细磨(或精磨)之后进行。抛光的作用机理目前还没有形成一个完整统—的理论。由于影响抛光质量的因素多而易变,故达到抛光作用的手段和途径也多并各有差异。但对抛光操作的基本要求,抛光的基本过程和方法,抛光所用的各种辅料,抛光过程中的质量监控方法等均已比较成熟,在用散粒磨料的传统工艺中尤为如此,是光学零件工艺实习的重点学习内容。

一、 抛光的基本要求
细磨过的光学零件,外形几何.尺寸已基本确定,抛光是对表面作微量修整,基本要求有:  1、获得光学表面,即最后要磨除细磨加工留下的凹凸和裂纹层,获得表面粗糙度为0.008 表面疵病符合图纸要求的透肯表面。
2、表面面形精度符合图纸要求的N和△N。
上述两个要求在一般的抛光过程中是分步达到的。即先抛亮,达到第一个要求;然后精修光圈,使之合格达到第二个要求。
二、 抛光过程和抛光方法
1、古典抛光工艺的特点及过程
古典法抛光是一种历史悠久的加工方法。其主要特点是:采用普通的研磨抛光机床或手工操作;抛光模层材料多采用抛光柏油;抛光剂是用氧化铈或氧化铁;压力是用加荷重方法实现。虽然这种方法效率低,但加工精度较高,故目前仍被采用着。其基本过程为:在和细磨通用的各种平摆式机床上(二轴机、四轴机)装好镜盘与抛光模,其安装方式,不管是镜盘还是抛光模,一般都是凸的在下,凹的在上,将抛光液加在抛光模和零件表面之间,借助两者的相对运动,使镜盘表面(零件表面)逐渐形成光学表面。
抛光过程中,面形精度使用光学样板检验其光圈数决定。抛光质量好坏的关键是准确的误差判别(光圈识别)和各种工艺因素的合理调节,即取决于操作人员的技术水平。
2.3.2 抛光辅料
抛光过程中使用的辅助材料很多,其质量好坏对光学零件加工质量及生产效率有重要影响,其中以抛光中用作磨削物质的抛光粉与形成光学表面面形的抛光摸层材料最为重要。
一、.抛光粉
在古典法抛光工艺中,抛光粉是必不可少的磨削物质.对抛光粉的要求是:
(1)应具有一定的晶格形态和晶格缺陷,有较高的化学活性;
(2)粒度大小应均匀—致,纯度高、不含有机械杂质;
(3)硬度适中;
(4)有良好的分散性(下易结块)和吸附性。
光学玻璃抛光中,常用的抛光粉有以下几种:
(1)氧化铁,俗称红粉。(它属于a型氧化铁a-Fe2O3,)斜方晶系,颗粒成球形,边缘有架状物,颗粒大小约0.5—1Pm,莫氏硬度4—7比重5.2。
由于氧化铁价廉易得到,几百年来,传统工艺中一直以它为主要抛光物质。近二十年来除眼镜行业外,已逐渐为氧化铈代替。用氧化铁抛光虽效率低,但光洁度高。
(2)氧化铈(CeO2)它是稀土金属氧化物,属于立方晶系,颗粒外形呈多边形,棱角明显平均直径约为2Fro,莫氏硬度6~8,比重7.3,颜色有白色、黄色和褐色的几种。利用氧化铈抛光效率高,但光洁度要比用氧化铁时低。
二、 抛光模层材料
光学表面形状最终是依靠抛光模表面限制形成的,抛光粉也只有吸附在抛光模上,依照抛光模规定的表面运动,才能达到去除玻璃表层凹凸不平区及不规则表面上多余的玻璃层。所以抛光模要求:
(1)有一定硬度以保证面形稳定;
(2)有一定的弹性和可塑性使其与工件表面有效吻合;
(3)对高速抛光用模层材料还要有耐热、抗老化、自锐性及微孔结构。
常用抛光模层材料有:
(1)古典法抛光胶材料:主要由沥青和松香按一定的配比加热混合而成,又称抛光柏油。①沥青:是多种有机物的混合物。黑色,常用石油沥青主要成份为油分、胶脂和沥青质。油分使沥青具有流动性,胶脂使沥青具有弹性和延度,沥青质使沥青有粘度和温度稳定性。  沥青质软,对温度变化不大敏感。粘度变化缓慢,使抛光柏油具有可塑性和稳定性.沥青溶解于汽油、苯、松节油。
②松香,由松脂提炼得到,黄色.没有一定熔点,软化点约50℃,松香溶于乙醇、乙醚、丙酮等;松香使抛光柏油具有粘性;
③蜂蜡:又称黄蜡,熔点约60一70℃,蜡具有不透水性、可塑性、粘结性,使抛光柏油增强对抛光粉的吸附力;
清洁零件光学表面用的辅助材料:
在上、下盘以及检验光学零件加、工质量时,必须仔细地清洁光学零件,检验器具。常用方法是将零件先浸在溶剂汽油中,后浸酒精之中,若干时间后,用棉花沾上溶剂轻擦。(上、下盘),或者用脱脂纱布、绸布滴上乙醚酒精混合液清擦(清洁光学表面用),常用清洁材料特性如下:
(1)溶剂汽油:能溶解沥青、油污、脂肪酸等,沸点120C~200℃,自燃温度230山260℃;
易挥发,空气中含量达1。3~6%时,易引起爆炸,对皮肤有刺激性:
(2)乙醚:能溶解油脂、沥青、松青、蜡、冷杉树脂胶。沸点34.6℃,自燃温度188℃,极易挥发,空气中含量达l 85—36.5%为爆炸极限;对粘膜有刺激,过多吸入则易于麻醉。乙醚在通常情况下含2%的水。
(3)乙醇:能溶解虫胶、松香、沥青;沸点78.50℃,自燃温度400℃;易挥发,与空气混合的爆炸极限为3.5一18%;对眼及上呼吸道粘膜有轻度刺激。光学加工行业中,清擦光学表面时使用的无水乙醇,浓度为99.5%。
光学加工行业中通常使用乙醚、酒精混合液作为清洁溶剂;乙醚脱脂力强,但挥发性大,加入乙醇可减慢挥发速度。乙醇过多则挥发太慢,水份残留不易消去,常用乙醚,酒精混合液的配比为1:1。
(4)脱脂棉:外观洁白、均匀、无杂质;油脂及蜡质含量不应大于0.1%;水份5—8%;盐含量不大于0.01%;酸碱反应呈中性。高级脱脂棉纤维不应短于30毫米;脱脂棉用于浸蘸有机溶剂(汽油、乙醚、乙醇等)清洁零件上的油脂、指印、水点等污物。
(5)脱脂擦布:脱脂擦布常由细白布、府绸、纱布等经洗绦和脱脂处理制成。用于清擦抛、刻线、照相、镀膜、胶合、装配等过程中的光学零件。要求色白、柔软、不掉毛、无杂质。使用时滴上有机溶剂,清擦光学零件。
(6)碳酸钙:白色粉末;莫氏硬度3,用于擦除玻璃表面不溶于汽油,乙醇等有机溶剂的附着物。
2.3.3  光圈的形成与识别
如何使用光学样板和干涉仪准确地识别光圈所代表的加工误差,是抛光操作中的重要技术。只有正确判断光学零件加工中的误差,才能合理地采取各工艺措施,有效地予以修正各种误差,加工出完全符合图纸要求的零件。而要正确判断加工误差,主要依靠对检具(样板及干涉仪)的正确使用及对光圈的正确识别。
一、  光圈的形成
抛光后零件的面形精度通常是用光学样板来检验差异,反应为两接触表面间空气隙的大小。样板和零件接触时曲率半径大小的。当两接触表面存在微小的空气隙时,入射光线通过该两表面进行反射或透射,两束反射光相干涉的结果形成干涉条纹。光学加工行业中习惯称这组干涉条纹为光圈,光源是单色光时出现明暗相间的条纹;当用白光时则呈现彩色条纹;每一条纹和一定的空气隙厚度相对应;由等厚干涉理论可知,两条相邻的干涉条纹之间的空气隙厚度差,因此第n道光圈处对应的空气隙厚度为h=n.对于白光,若取波长入的平均值为0.5fm,则相差一个光圈时,其厚度差即为0.25Pm。
二、样板及平面干涉仪
1、样板种类及其要求
样板分平面样板和球面样板两种。平面样板也叫平晶,其工作表面为平面,常用口径有60、100、150、200几种规格,大于200规格的样板,由于制造困难而少见。球面样板具有一个球形工作面。其曲军半径决定于所加工的零件。因此,一个半径就要有一个样板,球面样板在不同半径零件之间不能通用,而平面样板是可以通用的,样板要有一定高度,便于用手握持。
样板因为作为标准使用,要求面形精度高,它相对理想面的误差.应在0.5光圈以内。制作样板的材料要求耐磨、膨胀系数小,以保持稳定。所以通常用石英玻璃,轻冕玻璃,K4、K9等制作样板。
2、样板的使用
使用样板检验光学零件时,必须按以下方法操作:
(1)、用乙醚、酒精混合液滴在职脂布上,擦净样板工作面和光学零件被检面;
(2)、放置一定时间。求得被检零件和样板之间温度均衡一致,避免由于温差造成读数误;
(3)、将样板轻轻叠合到零件上,稍微加压,挤出间隙中空气,使通过样板看到较粗的光圈为了便于观察计数,视场内以出现3—5道干涉条纹为好。可通过调节样板对零件的倾角来达到。
(4)、为了同时观察局部误差和曲率误差,应使球面样板与被检表面的一部分接触以看到弧形条纹为好。如果被检表面与样板整体均匀接触,则观察到呈圆形的干涉圈,那样只能读得光圈数,不能读得局部误差数,故较少使用;
(5)、根据干涉条纹弯曲状况和规则程度;计算光圈数N和局部误差△N。
三、光圈的识别与度量
在抛光加工中,正确地判断光圈的高低程度及局部误差的性质,对于修改工件面形误差是非常重要的。所谓高光圈,系指样板与工件中心接触,而低光圈则相反是样板与工件边接触,检验时一般规定,高光圈(凸)为正偏差;低光圈(凹)为负偏差。
高低光圈的识别:
(1)加压法:(在样板四周均匀加压)
低光圈:条纹从边缘向中心收缩,光圈减少且变粗;
高光圈:条纹从中心向边缘扩散,光圈也相应减少变粗;
(2)一侧加压法:在光圈数少的情况下常用此种方法。
低光圈:条纹弯曲方向背向压点;
高光圈:条纹弯曲方向朝向压点。
(3)色序判断法:在白光中,各色光的波长是从红光向紫光逐渐减短的,因此,在同一个干涉级中,波长越长,所产生的干涉处的间隙也越大。当从中心到边缘的色序为兰、红、黄、兰、红、黄循环时,则为低光圈;当从中心到边的色序为黄、红、兰、黄、红、兰循环时,则为高光圈。
2.3.4  古典法抛光
古典法抛光是一种传统工艺,历史悠久。适用于各种精度的零件的加工,是许多光学材料抛光技术的基础。虽然已出现的高速抛光技术在生产效率方面有很大的提高,但在高精度零件的加工中。仍往往需依靠古典法抛光。
古典法抛光主要特点是采用普通平面摆动式机床,常用的有二轴机、四轴机、六轴机。此外,还有单轴机,脚踏研磨抛光机等。抛光模层材料采用沥青和松香配制;加工压力低;机床转速慢,采用散粒抛光剂(氧化铈、氧化铁)。
一、  抛光模制作技术
抛光模是抛光技术中的关键模具,抛光模的质量直接影响加工面形的精度和效率。
古典法抛光模制模所用抛光柏油应按工房温度,镜盘大小、玻璃种类、生产方式等因素选择不同的配比熬制。
1、常用抛光柏油配比选择原则
(1)镜盘直径大,抛光柏油软些,即松香少些;镜盘直径小则硬些,即松香多些;
(2)火石玻璃硬度低,抛光柏油软些;冕牌玻璃硬些,抛光柏油硬些;
(3)室温高,抛光柏油硬些;室温低,抛光柏油软些;夏天硬些,冬天则软些;
(4)手修用,抛光柏油软些;机床上加工,抛光柏油硬些。
2、抛光模制作方法
这里仅介绍采用抛光柏油作抛光层的制模方法:
(1)选胶.即按具体情况,选择配比合适的抛光柏油;
(2)熬胶.把选好的抛光柏油放在熬胶锅内慢慢加热,并进行搅拌。升温不可太快,也不可太高,一般在140℃左右,不可超过170℃,以免引起抛光柏油焦化。当有塑料粉等添加物时,要注意添加物允许的最高温度。
二、抛光操作过程
1、调整好机床速度、摆幅;准备好水锅、清洁用的脱脂棉、纱布;清洗工作台、摆架,等抛光用的一切用具了;
2、检查镜盘细磨后的面形与粗糙度,不合格要重磨;
3、将抛光模在50一60℃温水中烫一下,在抛光模面上涂上抛光液,复盖在镜盘上,用手推动几下,使之均匀.放上铁笔,开动机床,开始抛光;
4、抛光的前半期,以去除工件表面麻点砂眼为主要目的,在这一阶段,机床速比,摆幅与偏心均应调节在正常范围内进行均匀抛光;
5、抛光一段时间后,应即时检验表面质量和面形,若磨点、砂眼去除均匀,则抛光应继续进行;若光圈过高,过低则要随时调整有矢工艺参数以控制光圈变化;
6、在抛光过程中,可根据需要修改抛光模,常用修改方法有两种;
(1)刮模或局部开槽法,用于改变吻古程度以修改面形偏差;
(2)烫模法用于镜盘和抛光模曲率相差大的时候.
7、当表面疵病和光圈合格后,镜盘用温水洗净,擦干、涂保护漆,下盘,也可用抛光模采用手推法收干表面抛光液,用乙醚、乙醇混合液擦净,涂保护漆、下盘。
三、零件面形误差(即光圈)修改方法
修改光圈是抛光技术中较为复杂和具有经验性的工作.是抛光操作的关键环节,常见误差修改方法如下:
1.凸镜盘高光圈的修改;
(1)凸面镜盘高光圈产生原因(抛光模在上情况)
①抛光模曲率半径太小;
②抛光模矢高太大;
③抛光模对镜盘偏心太大;
④主轴转速太快,摆速太慢,摆幅太大.
(2)修改方法
①修刮抛光模边缘,使抛光模曲率半径增大;
减慢主轴转速,加大摆速,减小偏心;
减小压力
2.凹面镜盘高光圈(抛光模在下情况)的修改
(1)凹面镜盘高光圈产生原因
①抛光模曲率半径太大;
②抛光模矢高太小,
⑧摆幅太小,
④偏心太小,主轴转速快,摆速太慢.
(2)修改方法
①修刮抛光模边缘;
②主轴转速减慢,摆速加快,摆幅增大,偏心增加;
⑧减小压力.
3.低光圈修改
由于低光圈产生原因正好与高光圈产生原因相反,修改原则是使镜盘边缘多抛光.因此,修改方法与高光圈情况采取的措施亦相反,此处从略。
4.局部误差产生原因及修改方法
(1)塌边
①产生原因:抛光模太大;抛光柏油太硬,摆幅大大,抛光液太浓,细磨塌边;高光圈改低过程中,边缘还未改到。修改方法;选择合适的抛光模,修刮抛光模边缘;镜盘在上时减小,塌边严重时庄重新细磨。
(2)翘边(洼边)
产生原因与修改方法与塌边时相反,此处从略。
(3)中心局部低
①产生原因:抛光模中间凸起;抛光柏油太软,使柏油流向中心而凸起;偏心与摆幅不合适,低光圈改高时未改到;
②修改方法:抛光模中心开槽或刮去一些,选用较硬抛光柏油:镜盘在上时应减小偏心或摆幅。
(4)中心局部高
①产生原因:抛光模中心有凹陷,抛光液未到中心,偏心和摆幅不合适。
②修改方法;修刮抛光模边缘;镜盘在上时增大摆幅或偏心。
局部误差种类很多,而且往往几种误差同时出现,要分清主次,如果总的光圈数要求差别大,则以修改光圈为主,当光圈数在达到要求或接近要求时,以修改局部误差为主。
修改光圈时要注意:
①修改光圈数要同时控制局部误差的变化;
②修改中有几个工艺参数可调节时,不要使各参数同时变动,以免改变过剧,出现相反结果;
⑧低光圈较少时,要减慢抛光速率,密切注意变化,以避免出现高光圃,重新修正造成零件厚度超差;

第三章  光学零件的定心磨边
对于圆形的光学零件,精磨抛光完工之后一般都还要进行磨边,使其侧圆柱面尺寸满足装配要求;对于球面透镜,磨边还有一个重要作用:就是校正透镜在研磨抛光过程中很难完全避免的偏心,即校正两球心连线(光轴)与外圆对称轴(几何袖)的偏离。
根据透镜的使用要求,光学设计时往往预先给定这种偏离的大小,并用符号C表示。定心磨边就是使透镜满足这种技术要求。
3.1  偏心及其产生原因
3.1.1  偏心与定心方法
透镜在粗磨成型、细磨抛光过程中,由于磨损不均匀,往往造成球面相对倾斜或偏移,出现边缘厚度不一致,结果使光轴和几何轴不重合。
造成零件磨损不均匀的原因较多。如开球面时,球面顶点不在毛坯中心;粗磨时用力不均匀,上盘时镜盘顶点偏高旋转中心;粘结胶软化,零件走动;研磨抛光时各工艺参数调节不合理等等。
3.1.2  偏心的计量
偏心如何计量,按要求不同,可有以下两种方法。
1、角偏移计量法:
以被定心表面相对定位面(定位轴)的角偏移表示。定位面可以是某一光学表面或者侧圆柱面。这种方法对偏心的计量准确精度高,是正在推广的一种方法。
2、线编移计量法
以透镜外圆几何轴和光轴在透镜曲率中心处的线偏离表示。这种表示方法不能确切表示出两轴相互位置以及各面偏心对象差贡献的大小,但它适合目前使用的仪器和磨边工序的加工目的,特别是单透镜的情况,故仍被广泛采用。
3.2  定心磨边工艺
如前所述:定心磨边工艺有两类:一是以光学定心仪或其它定心方法先校正偏心量,然后磨边;二是采用自动磨边机床,自动定心磨边。以下主要叙述光学法中球心反射象定心磨边工艺。
3.2.1  定心磨边准备工作
1、选择所用定心夹头,检验其是否可用,误差太大则应修整。
(1)夹头直径确定,可根据以下两个条件:
①夹头直径D小于零件直径 约0.2~0.3毫米,此处为磨边完工直径;
②满足定心系数k的要求,一般情况下应有k>0.15,据此,R已知,可算出D要求的最小数  值。
(2)夹头的其它要求
①夹头轴与磨边机主轴同轴度应在0.003—0.005mm以内;
②夹头端面与几何轴垂直度在0.003—0.005mm以内;
③夹头壁厚lmm,壁的端部呈锥面;
④与零件粘接部分粗糙度R:≤0.05(抛光面);
⑤材料的导热性要好,耐磨、变形小,一般用黄铜制作。
(3)夹头修整
夹头如不符合上述要求,应当修整。由于精度要求高,一般是将夹头直接装在磨边机的主轴上。在磨边机导轨上安装刀架精车后,用金相细砂纸研磨,最后用棉花球上抛光液手工抛光,用乙醚、酒精混合液清洗。
2、球心象校正点位置确定
所谓校正点就是透镜表面球心象所处的位置。当定心仪物镜前焦点置于校正点上时,球心反射象可以在目镜分划板上清晰地观察到。
透镜前表面(非粘结面)的校正点与它的曲率中心(球心)置于同一纵向位置。到前表面的距离x2=R2,定心仪物镜(顶焦距为LF)到被定心透镜前面顶点距离L2为:
L2=LF2+R2
式中:凸面时,R2取负值;凹面时,R2取正值。透镜启表面定心,一般靠夹头端面垂直度保证,不需要观察球心象跳动,当要检验时,则要计算x1的值:
Ll=LF一zl
3、定心仪物镜选择原则
为适合不同曲率半径的透镜定心,定心仪物镜分两部分、最外面部分是可更换的,可换物镜选择的原则是:
(1)定心凸面时,可换物镜顶焦距LF必须大于R2,因为此时R2为负值;球心在透镜后面,L2=LF-R2,I>0,L2值一般不得少于lOmm,否则会造成定心仪物镜可能撞击被定心透镜或物镜焦点根本落不到球心上。
(2)保证一定的球心象跳动量
为保证球心象有一定的跳动量,要求可换物镜放大倍数要合适。过大,象的跳动量大,不易找象,过小,象的跳动范围小,格值大,精度低。
4、磨边胶特征及配比
磨边胶用于将透镜粘接于夹头上。必须具备以下特征:
(1)粘结强度大,经得起砂轮磨削时的拉力;
(2)稍热即软化,便于移动透镜定心;
(3)容易清洗去除;
(4)中性,不腐蚀玻璃,无杂质。因为粘接面一般也是光学面,不允许因磨边操作不慎而出现损伤,使前面的各道工序前功尽弃。
目前常使用的能满足上述各项特性的配方有:
(1)松香+胶  1 :1配比;
(2)松香+黄蜡  (90~95):(10~5);
(3)松香+矿物油(86~95):(14~5)。
3.2.2  定心磨边操作过程
1、按加工图纸要求,准备好粘接夹头,选配好合适的定心仪物镜;
2、用酒精灯加热夹头,均匀地涂上磨边胶;
3、迅速粘上物镜,注意使胶层均匀;
4、移动定心仪,使其物镜前焦点落在校正点上,在目镜视场内能清晰地看到球心反射象(亮十字象);
5、用手转动夹头,观察球心反射象的跳动量是否在规定范围内,如偏大,趁透镜在未完全固定前移动透镜在夹头上的位置(贴着夹头端面稍加挤压)直到球心反射象不跳动或跳动在规定的范围内。
6、开动机床,移动砂轮拖板磨削外圆,达到图纸规定尺寸。磨削时,同时开通冷却液,砂轮线速度以15—35m/s、工件线速度0.3~2m/s、进刀量以0.0l~0.08mm为宜;
7、倒角,用成型砂轮倒角或用倒角模倒角;
8、加热夹头,拆下零件,清洗擦干送下道工序或保存;
9、关闭机床,清洗工作场所。
3.2.3  磨边中常见缺陷及克服方法
在磨边过程中经常会出现各种缺陷,必须及时进行原因分析和采取相应克服办法。
1、崩边破口产生原因
(1)砂轮或磨轮表面不平,或已磨钝后微孔堵塞,砂轮以选中软硬度为宜;
(2)砂轮粒度太租,工件越小,粒度越细,见表3-1:
表3—1 常用砂轮种类

  砂轮种类粒  度(号)砂轮线速度(m/s)适用范围(工件直径mm)
    碳化硅18024025< 25
    碳化硅1802825~28
    碳化硅12032>80
    金刚石28032< 25
    金刚石24034>50





 

 

 


 

 

(3)砂轮量太大,或进给太快;
(4)砂轮和工件轴的相对跳动太大;
(5)砂轮或透镜转整选择不当;
2、透镜上径出现椭圆或锥度,产生原因:
(1)砂轮与工件的径向跳动太大;
(2)夹头端面与工件轴不垂直;
(3)往复运动方向与砂轮工作面不平行;
3、表面疵病等级下降.产生原因
(1)夹头端面不光滑而划伤;
(2)粘结胶不清洁或对透镜起腐蚀作用;
(3)机械定中心时压力过大;
(4)冷却液对玻璃起腐蚀作用;
(5)倒角时擦伤;
(6)清洗时擦伤。

第四章  光学加工质量检验
光学加工质量检验是指光学车间里各道工序后加工质量的检验,主要内容有:
1、表面质量检验;
2、面形检验;
3、棱镜的角度检验;
4、几何尺寸的检验等。
4.1  粗糙度及表面疵病检验
4.1.1  粗糙度及检验方法
粗糙度旧标准中称为光洁度,系指研磨加工后零件表面的微观几何形状特性,用符号  表示。一般情况下,零件粗磨完工后应达到3.2,即Ra=3.2;细磨完工后应达到0.8,即Ra=0.8;抛光完工后应达到0.008。即Ra=0.008。分别相当于用W40(302)、W14(303)和抛光粉加工过的表面,对应于旧标准光洁度等级为5、7 和14。
2、粗糙度检验方法
研磨件表面粗糙度,通常是在60—100瓦的白炽灯照明下,用目视进行观察,其等级可与样品比较来确定。要求研磨面砂眼均匀,不允许有下道工序中难以消除的划痕及麻点存在。检验过的零件要洗净、擦干。
4. 2  表面疵病及检验方法
表面疵病系指麻点、擦痕、开口汽泡、破点及破边,在图纸上用B表示。根据光学零件表面疵病尺寸和数量,共分10级,0~1—30级适用于位于光学系统象平面上及其附近的光学零件,其允许疵病尺寸和数量如表4—2所示。
表4—2 疵病尺寸和数量

疵病等级疵病的尺寸及数量
麻点擦痕
麻点最大直径(mm)D(mm)
至2020~4040~6060
允许的麻点数量(个)
0在规定的检验条件下,不允许有任何疵病
1—10
1—20
1—30
0.005
0.01
0.02
4
4
4
6
6
6
9
9
9
15
15
15
0.002
0.004
0.006
0.5D
0.5D
0.5D














I~V11级适用于不位于光学系统象平面上的光学零件,其允许疵病尺寸和数量如表4—3所示:
表4—3  I~VI级疵病的尺寸及数量

疵病等级疵病的尺寸及数量
麻点擦痕
直径(mm)总数量(个)粗麻点直径宽度(mm)总长度(mm)粗擦痕宽度(mm)
I
I
IV
V
VI
VII
0.002~0.05
0.004~0.1
0.015~0.2
0.015~0.4
0.015~0.7
0.1~1
0.5D
0.8D


1D

0.03~0.05
0.05~0.1
0.1~0.2
0.2~0.4
0.4~0.7
0.7~1
0.002~0.008
0.004~0.01
0.006~0.02
0.006~0.04
0.01~0.07
0.01~0.1

2D

0.006~0.008
0.008~0.01
0.01~0.02
002~0.04
0.04~0.07
0.07~0.1

注:各级表面粗麻点之数量不得超过允许麻点数量的10%,粗擦痕总长度不得超过允许擦痕总长度的10%,计算粗麻点数量时,计算结果按四舍五入凑整。
零件表面疵病的尺寸及数量虽未超过表4—3的规定,但发现有疵病密集在一起的现象时,还须补充测定表4—4各级所规定之限定内疵病的尺寸和数量。
表4—4 疵病的尺寸和数量

疵病等级零件表面任何一部分限定区内疵的尺寸及数量
限定区直径
(mm)
麻点擦痕
总数量(个)其中粗麻点数量(个)总长度(mm)其中粗擦痕长度(mm)
I
I
IV
V
VII
2
3
5
10
20
2
3
5
10
20
1
1
1
2
3
4
6
10
20
40
2
3
5
10
20

限定区内如滑粗麻点和粗擦痕,则细麻点数量和细擦痕的长度允许按疵病换算后相应增加,但整个表面允许疵病的尺寸及总数量不得超过表4—4的规定。
1、表面疵病检验方法
(1)检验时,应以黑色屏幕为背景,光源为电压36V,功率60W—100W的普通白炽灯,在透射光和反射光下观察。
为了便于发现疵病,观察时允许朝任意方向转动零件,怛在确定疵病大小时,应以透射光为准,在透射光下观察不出的疵病不予考核。
透射光观察常用于检验各种透镜,玻璃平板和小角度楔形镜;反射光观察常用于检验棱镜、大角度的楔形镜以及便于使用反射光观察的其他零件表面。
2、各种表面疵病特征
(1)麻点:是直径较小,并且凹下的点状疵病,呈灰白色或与抛光剂颜色相同。
(2)擦痕:是条状疵病,颜色与麻点的颜色相同。有些细擦痕在转动零件观察时,带有闪光或呈彩色。
(3)开口气泡:是由于气泡磨穿后形成的圆形或长圆形的点状疵病,多与抛光剂颜色相同,直径较大。
(4)破点:不规则的点状损伤,常带有闪光或同于抛光剂颜色。
(5)破边:即零件边缘部分的缺损。
(6)裂痕;伸向玻璃体内.的条状裂纹疵病,带有闪光或呈彩色。
(7)印迹:是凸起在零件表面上的粘附物或霉雾,它们具有各种形状、呈黑褐色  其它颜色等。一般在自然光或用被薄形纸遮挡的灯光下用外反射光进行观察。
 3、注意事项
检验表面疵病时,一股应注意;
(1)检验中,若用清洁方法不能擦掉的印迹应重新抛光;
(2)裂痕疵病,原则上不允许存在。若在有效孔径外,可用油石磨毛,但不得肴残留的裂痕痕迹;
(3)对于小于标准所规定之疵病尺寸下限的聚焦麻点和擦痕,在其内侧间距大于或等于麻点直径或擦痕宽度时,应理解为明显分开-,否则按密集处理;
(4)由于工艺因素及玻璃化学稳定性差、而产生的灰雾状疵病,可根据零件疵病等级要求,按选定的样品比较检验。、观察中,不允许使用方向特殊的光线;
(5)为了便于发现疵病,观察时允许将零件向任何方向转动,但判断时应以正确的观察方向为准;
(6)由于温差影响,使零件表面造成雾气不便观察时,可先在灯下烘烤,消、除雾气;
(7)检验后不合格的零件,应用专用铅笔(或腊笔)在疵病所在面上按规定符号作出标记。光学棱镜

 

光学棱镜

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