球面光学样板的加工工艺
苏瑛-光学零件制造工艺学

光学零件特种加工工艺:特种加工工艺是按照不同技术要求 对冷加工或热加工之后的光学零件进行特殊加工。主要有光 学零件表面镀膜工艺、刻镀工艺、照相工艺、胶合工艺。 (1)光学零件镀膜工艺:它是在抛光或磨边好的零件表面上 镀一层薄膜,如镀增加透光或反光的膜层或其他用途的膜层。 该技术现在已形成一个薄膜光学技术,应用十分广泛。 (2)刻镀、照相工艺是在光学零件表面上制作各种分划标记 的工艺技术。 (3)胶合是将透镜、平面镜或棱镜按要求用光学胶胶合起来 的工艺。通常是将凸凹透镜胶合在一起来改善系统象差;棱 镜相胶来改变光路等。
图样绘制的要求应按照国家机械制图标准和光学制图标准及图样管理制度的 有关规定执行,一般应符合下列原则:
有关尺寸数据的标注均应符合国家制图标准。工艺图纸一般都要求标注允许 的公差范围,而不标注公差代号。需检验的尺寸、数据必须给出公差。
图样中所标注尺寸或数据有三种表示方法。 公称值:不带公差的名义值。加工中此值不做验收的依据,如透镜图中等焦距和
(2)按应力双折射大小分成三类
(3)按条纹大小分成四类
(4)按气泡大小和多少分成八类六级。
特殊玻璃
光学仪器中常用的特殊玻璃有耐辐射光学玻璃、石英光学玻璃、 微晶玻璃、窗用平板玻璃、硬质玻璃等。 一、耐辐射光学玻璃:在γ射线或高剂量的X射线的作用下,具有一 定的抗辐射性能的光学玻璃。耐辐射光学玻璃牌号的命名,按“无 色光学玻璃”牌号,根据其耐辐射性能的大小来分。 二、光学石英玻璃: 三、微晶玻璃:从原来的玻璃态经过热处理改变成的一种多晶体材 料。它的强度比普通玻璃大8倍;硬度比熔融石英还高,接近淬火 钢;密度低;具有高的热稳定性。 四、吸热玻璃:吸热滤光玻璃在可见光区域内有高的透过率而在红 外区域则大量吸收,对于光源的热辐射具有吸收性能。这种玻璃长 用于照明系统,吸收量随玻璃厚度的增加而增加,常用厚度为3mm。
光学加工工艺流程

光学加工工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!光学加工工艺流程一、设计与规划阶段在进行光学加工之前,首先需要进行详细的设计与规划。
光学零件加工

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:电信学院光电系班级:光电10302班实训人:胡荣华指导教师:吴晓红彭卫国2011年10月17日摘要此次实训的项目是光学零件的加工,主要是球面零件的加工,此外还有平行平板机棱镜的加工。
球面零件的加工主要为粗磨下料、精磨抛光、镀膜,粗磨下料的工艺较为传统,但对手法也有一定的要求。
再就是精磨抛光,此部分主要看的是加工者的手法,手法直接影响到后面的定心以及镜片的好坏。
最后就是镀膜,镀膜的作用有很多,我们的实训中的镀膜主要是为了起到一种保护镜片的作用。
棱镜及平行平板的加工同样是对手法的考验。
本次实训中小组中的成员基本能够完成自己的镜片加工,其中存在的主要的问题在于球面镜的精磨抛光、粗磨下料部分。
粗磨下料部分主要在开球面环节,精磨抛光则主要是细磨手法不对等。
此类问题在后来的定心磨边的环节中都得到了充分的验证。
本报告的主要目标是:简述透镜的加工过程,分析加工过程中出现的问题,及此类问题的改进方法。
对比得出传统和现代加工的不同特点了解光学零件的镀膜过程、熟悉镀膜机的使用及其各项性能。
回顾整个实训过程中存在的操作方面的不足之处,进一步加深对整个零件加工环节的了解,加深自己对各个环节的印象。
关键词:球面零件加工环节加工手法主要内容1.1概述光学玻璃的加工分为传统加工和现代加工,我们的实训中主要是传统加工方法。
主要的加工零件为平凸透镜,它的主要操作流程是;粗磨下料、精磨抛光、定心磨边、镀膜等。
这次实训的内容还包括平行平板棱镜的加工,检验等。
1.2加工的特点传统加工的特点是加工出来的零件的精度高,质量好,因为它所使用的主要是手工为主,因此对操作人员的手法的要求很严格。
此类加工适用于少量、高精度的加工需求。
1.3加工生产流程1.4粗磨下料 1、切割:选取材料并把毛坯玻璃放入玻璃切割机(1-1图)里面。
2、去除直角:把切割好的毛坯玻璃按尺寸在简易切割机上切割,再把切割好的矩形的四个直角用简易切割机把四个直角切掉。
光学零件加工技术课程设计工艺规程编制模板

光学零件加工技术课程设计工艺规程编制模板第十五章光学零件工艺规程编制工艺规程的作用:①工艺规程是光学零件加工的主要技术文件,是组织生产不可缺少的技术依据。
②合理的工艺规程是保证加工质量、提高生产效率、反映生产过程和工艺水平的综合技术资料。
③要想编制出合理的工艺规程,必须掌握光学零件的制造特点,考虑现有生产条件,并尽可能采用新工艺。
光学零件加工技术是在不断发展的,对不同生产方式、不同生产规模、不同加工对象来说,工艺规程是有较大区别的,例如:古典法、高速加工法。
§15-1 编制工艺规程的一般原则光学零件常规加工工艺规程编制的一般原则如下:一、对光学零件图进行工艺审查在编制工艺规程时:①要熟悉产品图纸的技术条件,②熟悉其他原始资料,③进行综合技术分析,1 / 17光学零件加工技术课程设计工艺规程编制模板④审查零件图的设计合理性、结构工艺性及经济性。
二、确定加工路线及加工方法①根据生产纲领(大量生产还是小量生产)确定生产类型(小量、成批、大量?),②按照生产类型及零件的材料、形状、精度、尺寸要求决定毛坯类型,③根据生产类型与毛坯类型确定加工路线和加工方法。
三、设计必要的专用样板,或选择通用样板。
主要是标准样板和工作样板。
四、确定加工余量及毛坯尺寸根据生产类型、加工方法、毛坯类型确定各工序的加工余量。
应先从最后一道工序开始确定加工余量,例如,透镜的加工余量应先从定心磨边开始给定直径尺寸,棱镜和平面镜应先从抛光开始给定厚度尺寸,然后再考虑各工序中的相应余量。
最后给出总余量和毛坯尺寸。
五、设计及选用工夹具、机床、测量仪器在确定加工路线和加工余量后,按各工序的要求,设计必要的工、夹具,如透镜的精磨、抛光工、夹具设计,包括粘结膜、贴置模、精磨模、抛光模等的设计。
并根据生产条件选用机床和测量仪器。
2 / 17光学零件加工技术课程设计工艺规程编制模板六、选用必需的光学辅料。
光学零件生产中所使用的光学辅料主要有清洗材料、粘结材料、磨料、抛光剂、抛光模层材料、保护材料等,应根据生产需要进行认真地选择。
光学元件的完整加工过程

光学元件的完整加工过程
首先是设计与制造准备阶段,根据光学元件的功能需求和使用环境等
要求,进行设计和制造准备工作。
这包括确定元件的形状、尺寸和表面质
量要求,选择适合的光学材料和加工工艺等。
接下来是光学材料选择与加工阶段。
根据元件的性能要求和制造工艺
的要求,选择合适的光学材料,常见的光学材料有玻璃、晶体、塑料等。
然后根据元件的形状和尺寸要求,采用各种加工工艺对光学材料进行加工,包括切割、磨削、抛光等。
接下来是光学元件加工与研磨阶段。
根据元件的设计和加工要求,使
用专门的光学加工设备和工具对光学材料进行加工和研磨。
这包括使用盘
形磨片或砂轮进行研削和抛光,使得元件的表面平整、光洁,以满足光学
性能的要求。
然后是表面处理与涂层阶段,根据元件的使用环境和光学性能要求,
对元件的表面进行处理和涂层。
常见的表面处理方法包括清洗、去污、酸
洗等;常见的涂层方法包括反射镀膜、抗反射镀膜等。
这些处理和涂层可
以提高元件的光学性能,如增加反射率、抑制光损耗等。
最后是质量检验与装配阶段,对加工好的光学元件进行质量检验和装配。
质量检验包括测量元件的尺寸、形状、表面质量和光学性能等,并比
对设计要求进行评估;装配包括将元件与其他光学元件或机械结构进行组装,以完成最终的光学系统或仪器设备。
整个光学元件的加工过程需要严格的工艺控制和质量管理,以保证元
件的性能和可靠性。
同时,加工过程需要使用专门的设备和工具,并需要
经验丰富的技术人员进行操作。
光学样板

光学样板GB 1240-76本标准适用于以光波干涉方法检验球面和平面光学零件面形误差用的光学样板。
一.型式和尺寸1.光学样板按用途分为两类:标准样板——复制工作样板用的光学样板;工作样板――检验光学零件用的光学样板。
2.球面标准样板的型式和尺寸应符合表1的规定。
当曲率半径小于35毫米时,也可做成全球套制凸凹样板,其型式和尺寸应符合表2规定。
单位:毫米表1注:根据需要允许设计制造直径D大于130毫米的标准样板。
国家标准计量局发布1977年8月1日实施GB 1240-76单位:毫米表23.球面工作样板直径应大于光学零件被检验部分的直径,高度H应大于或等于D/6+h 其中D为样板直径,h 为矢高。
4. 平面标准样板和工作样板的型式与尺寸应符合图6及表3的规定。
单位:毫米表35. 光学样板均需进行保护性倒角。
其倒角应符合GB 1204-75《光学零件的倒角》的规定。
6.球面标准样板表面曲率半径名义值应与《光学零件表面曲率半径数值系列》一致。
二.技术要求7.球面标准样板应凸凹成对制造,平面标准样板采用三块同时制造。
8.标准样板的精度分为A,B两级,其允差应符合表4及表5的规定。
9.球面工作样板的光圈根据被检光学零件的要求按表6选取。
10.平面工作样板相对标准样板的偏差与平面标准样板的允差相同(见表5)。
11.光学样板的测量表面和观察表面,不允许有妨碍观测光圈的疵病存在。
12.光学样板应用无色光学玻璃K4、QK2(GB 903-65)或硬质玻璃、石英玻璃制造,其技术要求应符合表7的规定。
表7三、验收规则13.光学样板的光圈数按波长λ=5461A°确定,检验时,室温应为20,±3℃,按不少于表8规定的时间定温,定温时间内允许室温温差为0.5℃。
光学样板定温前的温度与检验室温度的允差为5℃。
表8四、标记、包装、运输和保管15.标记:(1)组成型式如下: 类别代号球面凸凹符号及半径名义尺寸或平面样板直径精度等级标准编号对于球面工作样板,还应在精度等级后边加上光圈的组别号。
光学元件加工工艺流程

光学元件加工工艺流程首先,光学元件的加工流程通常包括以下几个步骤:图纸设计、原材料选择、原料加工、精密加工、表面处理和质量检测等。
图纸设计是加工工艺的起点,通过使用CAD软件进行设计和绘制光学元件的图纸,确定元件的尺寸、形状和加工要求等。
原材料选择是根据光学元件的具体要求来选择合适的材料,常见的光学元件材料有光学玻璃、光纤、晶体等。
选择合适的材料是光学元件加工成功的重要基础。
原料加工是将原材料切割成合适的形状和尺寸,常用的加工方式有机械切割、拉削、研磨等,以确保材料的尺寸精确。
精密加工是通过精密机床、切削工艺等将加工精确度提高到亚微米甚至纳米级别,以获得更高的加工精度和表面质量。
表面处理是通过抛光、喷砂、涂层等方法,对元件的表面进行处理,以提高表面的光学性能和质量,减少波纹和光损耗等。
质量检测是加工工艺的最后一步,通过使用光学测量设备对光学元件的尺寸、形状、光学性能等进行检测和测试,以确保产品符合要求。
在以上工艺流程中,有几个关键步骤需要特别关注:首先是精密加工,光学元件的精密加工是确保其加工质量和性能的关键。
通过使用高精度的精密机床和刀具,并采用合适的切削参数和加工策略,可以实现元件的高精度加工。
其次是表面处理,光学元件的表面处理是确保其光学性能和表面质量的重要环节。
通过采用不同的表面处理方法,如抛光、喷砂和涂层等,可以消除表面缺陷,提高元件的光学性能和质量。
最后是质量检测,光学元件的质量检测是评估产品质量的重要手段。
通过使用精密的光学测量设备和检测方法,对元件进行尺寸、形状和光学性能等多方面的检测和测试,可以确保产品的质量符合要求。
总结:光学元件加工工艺流程包括图纸设计、原材料选择、原料加工、精密加工、表面处理和质量检测等多个步骤。
其中精密加工、表面处理和质量检测是确保产品质量和性能的关键步骤。
通过合理的加工工艺和精密的加工设备,可以提高元件的加工精度和表面质量,从而满足光学元件在光学系统中的要求。
光学配件加工工艺

光学配件加工工艺
光学配件加工是指对光学元件或光学系统中的配件进行加工和制造的过程。
下面是一般光学配件加工的常见工艺步骤:
1. 零件设计:根据光学要求和需求,对光学配件进行设计,并确定材料、尺寸和形状等参数。
2. 材料准备:选择适合的材料,如光学玻璃、晶体、金属或塑料等,并进行必要的材料预处理,如切割、研磨或抛光等。
3. 加工工艺选择:根据设计要求和材料特性,选择合适的加工工艺,如机械加工、磨削、抛光、薄膜镀膜等。
4. 机械加工:采用数控机床或传统机械设备进行加工,包括铣削、车削、钻孔、切割等步骤,以获得所需的形状和尺寸。
5. 精密磨削:使用磨床或磨削机进行精密磨削,以提高光学配件的表面质量和精度。
6. 抛光和润饰:通过手工或自动化的抛光过程,对光学配件进行表面处理,以获得更高的光学品质和光滑度。
7. 清洗和检验:对加工后的光学配件进行清洗和检验,确保其符合设计要求和质量标准。
8. 镀膜和涂层:根据需要,在光学配件表面进行薄膜镀膜或其他涂层处理,以改善光学性能或增加耐磨性等特性。
9. 组装和调试:将光学配件组装到光学系统中,并进行必要的调试和测试,以确保其正常工作和性能稳定。
以上是一般光学配件加工的基本步骤,具体的加工工艺和步骤可
能会因不同的光学元件和需求而有所变化。
光学配件加工需要严格的质量控制和专业的技术人员进行操作,以保证最终产品的光学性能和质量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
河南工业职业技术学院Henan Polytechnic Institute 毕业设计题目球面光学样板的加工工艺系别光电工程系专业精密机械技术班级姓名学号指导教师日期2013年11月毕业设计任务书设计题目:球面光学样板的加工工艺设计要求:1.设计球面样板加工的尺寸和精度要求,并附图例2.设计出球面样板的制造工艺(包括球体的研制,球面样板的制造),并设计出球体制造的工艺的工序要求,其中要求图文并用。
3.设计出球面样板加工的曲率半径以及其中的误差分析,并附图解释。
4.做出球面样板加工的精度分析并做好精度检验要求。
设计任务:1.设计球面的标准样板;2.设计球面样板的制造工艺及设计图示;3.设计球面样板的曲率半径;4.样板的精度分析与检验;5.写出详细毕业设计说明书(10000字以上),要求字迹工整,原理叙述正确,会计算主要元器件的一些参数,并选择元器件。
设计进度要求:第一周:在图书馆查看书籍,在网上搜索资料,在实践中听取老师的教导,以便于查找各类相关资料,使资料更完整,更精确,有利于论文的撰写。
第二周:使自己对论文的框架有个大概的了解,将收集到的资料进行整理分类,及时与导师进行沟通。
将设计的雏形确立起来,论文的文字叙述全部做好。
第三周:根据论文的要求对论文进行排版,绘图,把文字校对等项工作完成。
指导教师(签名):摘要球面样板是检验球面光学零件曲率半径和球面面型误差的量具,由于光学系统多由球面组成,而球面的曲率半径测试的特殊性,逐渐发展成这套即比较简单,又容易控制误差的测量工具和检验方法。
样板是光学零件制造过程中使用最广泛、最简便的一种精密测量工具,因此,在光学零件生产技术准备阶段,必须先设计和制造一套标准样板和一定数量的工作样板。
球面光学样板的制造与球面零件制造,虽然有许多类似之处,但由于样板是测量工具,要求面形精度比一般透镜高得多,因此,为了保证其高精度,球面徉板往往成对制造。
关键词:粗磨,精磨,抛光,工艺,检测。
目录毕业设计任务书 (I)摘要 (1)1. 绪论 (4)1.1光学样板的重要性 (4)1.2球面样板的应用 (4)2. 球面标准样板设计 (5)2.1球面加工各工序曲率半径的工艺设计原则 (5)2.1.1球面的余弦磨削 (5)2.1.2球面的均匀磨削 (6)2.1.3球面的均匀磨削和余弦磨削在光学冷加工中的应用 (6)2.1.4球面加工各工序曲率半径的配合 (6)2.2在单件加工透镜球面在各工序测量标准的设计原则 (7)2.2.1球面加工各工序曲率半径设计的顺序 (7)2.2.2球面加工各工序曲率半径计算过程之一 (7)2.2.3球面加工各工序曲率半径计算过程之二 (7)2.3球面加工各工序曲率半径计算过程的修正方法 (8)2.3.1实际设计时还注意的事项 (8)2.3.2解决这些问题的方法 (8)2.4球面标准样板的尺寸选择 (9)2.5球面样板精度设计 (9)2.6注意事项 (9)3. 球面样板的制造 (10)3.1球体的磨制 (10)3.2弧形样板的制造 (11)4.球面样板的曲率半径 (13)4.1球面曲率半径的允差 (13)4.2误差分析 (14)5.样板的精度分析与检验 (16)5.1球面样板的精度分析 (16)5.1.1测量误差 (16)5.1.2矢高制造误差 (17)5.1.3标准样板光圈误差 (17)5.2球面样板的精度检验 (18)6.光学冷加工工艺和设备现状及其发展 (19)7.国外光学加工技术的发展现状 (25)结论 (30)致谢 (31)球面样板的加工工艺1. 绪论1.1 光学样板的重要性球面样板是检验球面光学零件曲率半径和球面面型误差的量具,由于光学系统多由球面组成,而球面的曲率半径测试的特殊性,逐渐发展成这套即比较简单,又容易控制误差的测量工具和检验方法。
球面样板分球面标准样板和球面工作样板,球面标准样本通常用同一曲率半径的凸,凹球面成对制造(俗称对板),而球面工作样板则根据被检零件的曲率半径来制造,例如,检验凹球面,则制造凸球面的工作样板,反之,亦可。
1.2球面样板的应用图(1.1)光学样板是人造熔融石英材质的光学平板之一,被用作平面元件的平面度测量时的标准平面。
也被称为牛顿样板,日系企业也称为原器。
把被测件放在光学平板上就会出现牛顿环,根据牛顿环的数量和形状,检验和测量被测件的面精度。
牛顿环是两个表面间的间隙引起的干涉条纹。
一个间隔相当于测量波长的一半。
(牛顿环法)每个光学样板都被放置在一个保护木合内,并附有实测的干涉条纹照片和表面形状数2.球面标准样板设计2.1 球面加工各工序曲率半径的工艺设计原则在加工平面零件时,在各工序完工的表面都是平面,这样可以使表面的各部位都是均匀的去除。
而加工球面零件时,其表面在各工序应如何加工呢?下面我们进行讨论。
2.1.1球面的余弦磨削以加工平面的经验,我们将一个球面在不改变其曲率半径的情况下磨削这个球面,最终它仍是由原来相同的球面。
球面上的各点向下加工的尺寸都是一致的,新球面是被均匀加工出来的。
采用这种方法加工,它的表面加工量真的是均匀的吗?当加工一个曲率半径为R的凸球面时,如果加工前的曲率半径也为R,加工量为△时。
加工前后如上图,一个球面初始曲率半径为R,绕Y轴进行旋转进行研磨加工,其中心在Y轴方向研磨量为△后,形成一个曲率半径为R的新球面,球心从原位置O1沿Y轴移至O2。
原球面参加研磨的各点沿Y轴移动量都是△。
由于球面上都向下方去除了尺寸△,因此有人主观的认为球面是均去除的,球面就应该是这样加工的。
实际上球面零件表面加工后的缺陷深度,是在球面的径向方向上均匀的,而不是在纵轴方向,球面的去除量也应当按径向来计算的。
当球面的张角很小时径向和轴向的区别不大,但是当球面的张角较大时差别就非常明显了。
球面的去除量是以一球面上的各点到另一球面最小距离对应点间的距离,当加工量远远小于球面的曲率半径时可以用两球面径向的间距来计算。
现在我们来讨论张角γ方向的去除量:球面的去除情况如图所示,O1A为原球面的半径R,与新球面交于B,O2B为新面的半径R,C为B点在Y轴上的垂点,γ1、γ为A、B点对两球面的张角。
O1A = O2B = R,BC = Rsinγ,O2C = Rcosγ,O1C = Rcosγ-△,公式见《常用公式推导》从我们推导出的公式δ=△COSγ可以看出,球面的径向去除量随张角的增加而减少,并成余弦函数分布。
因此,我们将一个球面在不改变其曲率半径的情况下进行磨削,就叫做余弦磨削。
这个公式不仅适用于凸面,也同样适用于凹面。
这个结论告诉我们,在加工球面时,采用各工序曲率半径不变的方式加工的球面是有问题的。
球面中心的缺陷被去除掉后,不能保证球面边缘的缺陷被去除,因为球面边缘的去除量比中心少,特别是球面张角很大的情况。
如果将球面边缘的缺陷全部去除掉,球面中心的去除量又会很大,需要增加加工工时,在工艺设计上是不合理的。
注意球面余弦磨削的公式是在去除量远远小于球面曲率半径的情况下推导出来的,它是一个近似公式,不是精确公式。
特别是去除量很大或球面曲率半径很小时公式计算与实际情况差距很大。
还要注意的是,被加工球面是半球或超半球时,又会出现其它结果。
2.1.2球面的均匀磨削球面表面均匀被去除,其曲率半径会如何变化呢?我们设想一个球体,原先的曲率半径为R1。
球体被均匀的去除深度Δ后,新球体的曲率半径为R2。
R2和R1的关系则是:R2=R1-Δ。
因此我们可以得出结论:在加工凸球面时,球面均匀去除量Δ后要得到曲率半径为R2的球面,在加工前球面的曲率半径应当是R1=R2+Δ。
在加工凹球面时,球面均匀去除量Δ后要得到曲率半径为R2的球面,在加工前球面的曲率半径应当是R1=R2-Δ。
2.1.3球面的均匀磨削和余弦磨削在光学冷加工中的应用在球面铣磨、精磨和抛光的理想工艺设计中,要以均匀磨削为基础设计各工序的曲率半径。
在粗磨、精磨和抛光过程中,模具表面磨耗的理想情况是余弦磨耗。
在返修时,单个透镜球面的加工量是余弦磨削。
球面加工到工艺设计尺寸后过量的磨削,也是属于余弦磨削。
2.1.4球面加工各工序曲率半径的配合透镜镜表面加工通常要经过铣磨、精磨、超精磨和抛光四个步骤,精磨加工量为Δ2、超精磨加工量为Δ3、抛光量为Δ4,假定铣磨后曲率半径为R1、精磨后曲率半径为R2、超精磨后曲率半径为R3,抛光后曲率半径为R4。
因此有:R3=R4±Δ4,R2=R3±Δ3,R1=R2±Δ2。
式中:“+”表示为凸面,“-”表示为凹面。
这就是各道工序曲率半径的工艺参数计算原则。
在实际加工过程中,直接测量球面的曲率半径数值是很困难的,通常我们采用比较法进行测量。
2.2在单件加工透镜球面在各工序测量标准的设计原则对透镜球面精度检查的普遍方法是:抛光和超精磨使用球面玻璃样板利用干涉法检查光圈数,精磨和铣磨使用球径环利用矢高差法测量高度。
这两种测量方法都是以测量被检测球面与参考球面之间的矢高差来比较曲率半径的偏差。
干涉法的测量精度相对较高,其条件是表面要光滑反光。
由于需要两表面接触测量,容易使表面出现擦伤或压伤。
矢高法测量精度虽然相对较低,但是量具的通用性强,对表面粗糙度没有严格的要求。
2.2.1球面加工各工序曲率半径设计的顺序在设计球面加工各工序曲率半径时,必须按照工艺路线从后向前的顺序进行计算,即先计算抛光后的曲率半径,然后依次计算超精磨、精磨、铣磨后的曲率半径。
因为抛光后是球面最终加工工序,可以根据镜片图纸要求确定,也透镜的参数。
而其它工序,都是根据后道工序的要求和加工余量而制定的,是工艺尺寸。
2.2.2球面加工各工序曲率半径计算过程之一令:镜片图中球面的曲率半径名义值为R0,抛光后光圈数的中心值为N0,检测光圈使用的波长为λ,工作样板的光圈数为Ny,球面的口径为Dj;球径环的工作直径为D0。
2.2.3球面加工各工序曲率半径计算过程之二透镜在铣磨、精磨和抛光时,通常它的外径大于透镜完工尺寸,最准确的说法是:“球面的加工口径大于透镜完工球面的口径”。
令:球面完工后口径为Dj,球面加工过程的口径为D。
球面光学样板的球面口径都大于球面加工过程尺寸,令:球面光学样板的球面口径为Dy。
有时球面光学样板的与球面对板的光圈不为零,令:球面光学样板的光圈为Ny。
测量铣磨和精磨时的参考球面的光圈也不为零,由于其偏差通常小于0.001mm,千分表的测量精度是0.001mm,所以在铣磨和精磨测量矢高差时,参考球面的误差可以忽略不计。
2.3球面加工各工序曲率半径计算过程的修正方法2.3.1实际设计时还注意的事项上面讲述的都是球面加工各工序曲率半径计算的原理,如果直接利用上述公式计算的结果用于生产中,我们就会发现有很多透镜加工困难,甚至无法进行加工。