1、 球面拋光實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解拋光基本程序，對(duì)設(shè)備有初步認(rèn)識(shí)；2.學(xué)會(huì)調(diào)整拋光精度的方法，如調(diào)擺、修磨盤等。二、實(shí)驗(yàn)器材球面玻璃，拋光盤，打磨機(jī)，氧化鈰溶液，樣板等。三、實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介： 打磨和拋光都屬于玻璃冷加工的一部分。1、實(shí)驗(yàn)材料：光學(xué)玻璃 分類： （1）.無(wú)色光學(xué)玻璃 無(wú)色光學(xué)玻璃通常稱為光學(xué)玻璃，按色散系數(shù)vd大小分為冕玻璃和火石玻璃兩大類，以K和F表示?；鹗ＡУ膙d<50冕牌玻璃的vd>50。 每類玻璃中根據(jù)比重大小分為重冕(ZK)、輕冕(QK)、重火石(ZF)、輕火石(QF)。根據(jù)含有氟、磷、鋇、鑭、鈦等的化合物而分為氟冕(FK)、磷冕(PK)、鋇冕(BaK)、鑭

2、冕(LaK)、特冕(TK)、鋇火石(BaF)、鑭火石(LaF)、重鋇火石(ZLaF)、鈦火石(TiF)、和特種火石(TF)。 （2）.有色光學(xué)玻璃 有色光學(xué)玻璃主用來(lái)制作觀察、照相、紅外等光學(xué)儀器的濾光鏡，不同品種的有色玻璃能提供不同的光譜特性，用來(lái)實(shí)現(xiàn)某些特殊性能需求。 （3）.特種光學(xué)玻璃 光學(xué)石英玻璃 紅外光學(xué)玻璃 耐輻射光學(xué)玻璃 防輻射光學(xué)玻璃 微晶玻璃本次光學(xué)器材冷加工均選用的時(shí)K9玻璃。2、光學(xué)玻璃基本加工方法（1）.光學(xué)零件冷加工工藝 開(kāi)料：切割玻璃毛坯，用切割機(jī)將玻璃毛坯切割成與實(shí)際零件接近 的小毛坯。切割機(jī)的鋸片周邊鑲嵌金剛石粉，此為外圓鋸。對(duì)鋸片線速度有最低要求，否則加速鋸

3、片的磨損，切割時(shí)需要用循環(huán)水進(jìn)行冷卻，避免玻璃局部過(guò)熱導(dǎo)致炸裂和鋸片磨損。 粗磨 零件粗成型，銑磨等：光學(xué)零件外圓、球面與平面的銑磨工藝（粗磨工藝），用銑磨機(jī)(球面或平面)使零件獲得與圖紙要求相接近的形狀與尺寸。傳統(tǒng)的粗磨也有使用磨盤，使用金剛砂磨料加水研磨，全手工操作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。 精磨 ：在粗磨的基礎(chǔ)上，用精磨機(jī)通過(guò)逐漸減小金剛砂磨料顆粒度來(lái)進(jìn)一步磨削玻璃，使零件的曲率半徑或平面精度更接近圖紙要求，表面光潔度逐步提高，但透明度與表面形狀還沒(méi)達(dá)到圖紙要求。 拋光 ：在精磨的基礎(chǔ)上，通過(guò)拋光機(jī)、拋光盤和拋光粉對(duì)零件進(jìn)行拋光，在拋去元件表面精磨遺留的細(xì)微凹凸不平部分的同時(shí)，通過(guò)一些控制手段，改變表

4、面的面型，最終達(dá)到圖紙的設(shè)計(jì)要求。 定心磨邊 ：透鏡在粗磨、精磨、拋光過(guò)程中，由于定位誤差和加工誤差會(huì)造成透鏡的光軸與其基準(zhǔn)機(jī)械軸不重合，產(chǎn)生中心誤差，通過(guò)定心磨邊工序來(lái)減少這一誤差。 檢驗(yàn) ：根據(jù)圖紙的要求，檢測(cè)透鏡的光潔度、光圈、中心厚度、偏心差、尺寸等。檢測(cè)棱鏡的角度誤差、光圈、光潔度等（2）.光學(xué)零件的特種加工工藝（以下工藝針對(duì)的都是光學(xué)玻璃材料，晶體和塑料的硬度范圍相差很大，很多情況不同于玻璃的工藝） 鍍膜 增透、反射、分光、濾光、化學(xué)鍍、真空鍍、多層介質(zhì)膜 膠合 雙膠透鏡 刻劃照相 分劃板、度盤、碼盤、光柵3、儀器識(shí)別球面玻璃粗磨機(jī)4、球面玻璃拋光為了獲取較大精度的球面玻璃，采用干

5、涉原理，利用被磨玻璃和樣板之間的空氣層形成的光程差，通過(guò)對(duì)環(huán)形條紋形狀、數(shù)目的分析，判斷拋光后球面玻璃的精度。 精度分析： 1mm=1000m1mm=100道1道=10m 由于拋光精度較高，因此通過(guò)古典式拋光，我們希望N控制在較小的數(shù)字范圍內(nèi)。 在拋光的過(guò)程中，在球面玻璃玻璃表面可能會(huì)出現(xiàn)溝壑，用樣板玻璃觀察的時(shí)候會(huì)看到在中央圓環(huán)和四周的連接處出現(xiàn)明顯的凸凹，此時(shí)需要分析其位置并且調(diào)整擺的大小，當(dāng)拋光一定時(shí)間仍不見(jiàn)效果時(shí)，需要修盤繼續(xù)拋光。四、實(shí)驗(yàn)過(guò)程：1、固定球面膜玻璃。利用松香、紗布等，將融化的松香通過(guò)紗布的過(guò)濾，將球面玻璃固定在操作臺(tái)上。2、在球面玻璃與拋光盤接觸面涂刷一層氧化鈰水溶液，

6、用拋光盤將其均勻涂抹在接觸面上，用鉛垂固定拋光盤并施加一定壓力，打開(kāi)機(jī)器開(kāi)始拋光。3、拋光一段時(shí)間，當(dāng)氧化鈰溶液快干時(shí)，用毛筆輕輕在接觸面上刷一層溶。重復(fù)多次毛玻璃表便會(huì)漸漸光滑透明。4、當(dāng)球面玻璃表面完全光滑透明，出現(xiàn)明顯黑色后通過(guò)樣板，檢測(cè)球面玻璃的問(wèn)題，借此確定擺的大小。做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中我們的球面玻璃與樣板所成的牛頓環(huán)分布為中間粗、兩邊細(xì)，中間稀、兩邊密，因此選用大擺進(jìn)行拋光，同時(shí)通過(guò)修拋光盤內(nèi)外側(cè)，改變其與球面玻璃接觸面大小、摩擦力強(qiáng)弱等，進(jìn)行拋光。5、拋光時(shí)，在拋光盤與球面玻璃之間加入氧化鈰溶液起到拋光作用。在拋光同時(shí)觀察溶液的余量，當(dāng)溶液快用光時(shí)及時(shí)用毛筆刷一層氧化鈰溶液在球面玻璃與

7、拋光盤接觸位置。視情況重復(fù)若干次。五、問(wèn)題與解決方案1、牛頓環(huán)中間粗，條紋數(shù)少，外側(cè)密，條紋細(xì)。解決方法：通過(guò)修拋光盤外側(cè)，用刀片在瀝青拋光盤上刻出較圓的形狀，并使用大擺進(jìn)行拋光。 2、當(dāng)大擺磨邊時(shí)間過(guò)長(zhǎng)之后，可能會(huì)出現(xiàn)中間凸兩邊低、按壓樣板玻璃往外走的情況，這是高光圈的體現(xiàn)。解決方案：調(diào)整擺的幅度，換用小擺開(kāi)始拋光，當(dāng)拋光盤中間發(fā)白的時(shí)候可以停止，重新觀察。 3、當(dāng)用樣板玻璃觀察時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)在中心圓環(huán)與周圍圓環(huán)連接處出現(xiàn)明顯的凹凸，這是在球面玻璃表面出現(xiàn)了溝壑或突起。解決方法：確定溝壑的位置，通過(guò)調(diào)整擺的大小將其周邊磨到與其相平；當(dāng)出現(xiàn)凸起的時(shí)候，講突出的地方磨平。 六、實(shí)驗(yàn)心得：1、粗磨： 要求：將一塊開(kāi)料的三棱柱粗磨，選定一基準(zhǔn)面后，做到其相鄰兩個(gè)面平滑且兩兩垂直。 心得：通過(guò)兩天對(duì)三棱柱玻璃的粗磨，我初步了解了玻璃粗磨的基本流程與原料，向老師學(xué)習(xí)了幾種針對(duì)不同問(wèn)題的粗磨手法。掌握了人工打磨玻璃的基本方法。 首先，在選取毛玻璃的時(shí)候，盡量選取體積較大