光學(xué)零件工藝學(xué)◆光學(xué)零件的拋光工藝第六章拋光

光學(xué)零件的拋光是獲得光學(xué)表面最主要的工序。其目的：一是去除精磨的破壞層，達(dá)到規(guī)定的表面質(zhì)量要求，二是精修面形，達(dá)到圖紙要求的光圈和局部光圈，最后形成透明規(guī)則的表面。

光學(xué)零件的拋光工藝★

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玻璃拋光機(jī)理光圈的識(shí)別古典法拋光工藝高速拋光工藝玻璃拋光機(jī)理◆玻璃拋光機(jī)理拋光是獲得光學(xué)表面的最主要工序。其目的消除精磨的破環(huán)層，達(dá)到規(guī)定的表面要求；經(jīng)修面形，達(dá)到圖紙要求的光圈數(shù)N和局部誤差。也就是在玻璃或其它光學(xué)材料上，產(chǎn)生規(guī)則的透明表面。拋光的本質(zhì)是機(jī)械、化學(xué)和物理三種作用綜合的結(jié)果。機(jī)械磨削★機(jī)械磨削

拋光與研磨的本質(zhì)是相同的，都是堅(jiān)硬的磨料對玻璃表面進(jìn)行微小切削作用的結(jié)果。由于拋光是用較細(xì)的磨料，所以微小切削作用可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行，使玻璃表面凸出部分被切削掉，逐漸形成光滑的表面。實(shí)驗(yàn)根據(jù)是拋光表面有起伏現(xiàn)象當(dāng)磨料很細(xì)時(shí)，精磨也能將玻璃拋光拋光玻璃重量明顯減輕拋光效率與拋光劑顆粒大小有關(guān)系拋光效率與速度、壓力有關(guān)系表面流動(dòng)理論★表面流動(dòng)理論

玻璃表面由于摩擦和相對運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生熱量，致使表面產(chǎn)生塑性流動(dòng)，使表面凸起將凹陷填平。實(shí)驗(yàn)根據(jù)是玻璃表面分子的流動(dòng)而掩蓋了劃痕拋去玻璃的重量與拋去玻璃的厚度不對應(yīng)軟化點(diǎn)高的玻璃，拋光效率低化學(xué)作用★化學(xué)作用

拋光過程是水、拋光劑、拋光模和玻璃之間化學(xué)作用的結(jié)果?；瘜W(xué)作用主要是再玻璃表面發(fā)生水解作用。實(shí)驗(yàn)根據(jù)如下水對玻璃的作用拋光模材料的化學(xué)作用拋光劑的化學(xué)作用拋光液PH值的影響添加劑的化學(xué)作用玻璃的化學(xué)作用§6-2樣板檢驗(yàn)原理被檢驗(yàn)光學(xué)表面相對于參考光學(xué)表面的偏差稱面形偏差若兩者的面形（球面或平面）不一致，存在微小誤差時(shí)，就形成一個(gè)楔形空氣隙，類似一個(gè)薄膜，從而產(chǎn)生薄膜干涉現(xiàn)象。

若用單色光源，空氣隙呈環(huán)形對稱時(shí)，則產(chǎn)生明暗相間的同心圓干涉環(huán)，用白光照射產(chǎn)生彩色圓環(huán)。這些圓環(huán)稱作光圈，又叫牛頓環(huán)。光學(xué)零件面形偏差是在圓形檢驗(yàn)范圍內(nèi)，通過垂直位置所觀察到的光圈數(shù)目、形狀、變化和顏色來確定的，并且面形誤差用光圈數(shù)表示，所以，樣板檢驗(yàn)亦稱“光圈檢驗(yàn)”。光圈的識(shí)別◆光圈的識(shí)別

對光學(xué)零件的拋光一般要達(dá)到兩個(gè)目的

光學(xué)表面疵病符合規(guī)定的等級(jí)

光學(xué)表面幾何形狀達(dá)到規(guī)定的要求★光學(xué)樣板檢驗(yàn)原理

光學(xué)零件的表面精度是與光學(xué)樣板比較而鑒別出來的。光學(xué)零件的面型精度包括曲率半徑偏差、像散偏差和局部偏差三個(gè)內(nèi)容。圖6-3光圈檢驗(yàn)原理a-干涉現(xiàn)象；b-干涉原理；1-樣板；2-工件（一一））光圈圈數(shù)數(shù)N與與空空氣氣隙隙厚厚度度△△h的的關(guān)關(guān)系系兩束束光光的的光光程程差差表表達(dá)達(dá)式式為為：：式中中，，-與與干干涉涉條條紋紋對對應(yīng)應(yīng)的的空空氣氣隙隙厚厚度度；；-折折射射角角；；-入入射射光光的的波波長長。。當(dāng)時(shí)時(shí)，，產(chǎn)產(chǎn)生生第第k級(jí)級(jí)亮亮條條紋紋。。當(dāng)時(shí)時(shí)，，產(chǎn)產(chǎn)生生第第k級(jí)級(jí)暗暗條條紋紋。。第k級(jí)級(jí)和和k＋＋1級(jí)級(jí)亮亮條條紋紋，，所所對對應(yīng)應(yīng)的的空空氣氣隙隙厚厚度度為為和和，，由由下下式式表表示示：：則相相鄰鄰亮亮條條紋紋空空氣氣隙隙厚厚度度差差近近似似為為：：相鄰鄰兩兩道道光光圈圈之之間間的的空空氣氣隙隙厚厚度度，，近近似似等等于于二二分分之之一一波波長長，，即即一一道道光光圈圈相相當(dāng)當(dāng)空空氣氣隙隙厚厚度度為為。。則則總總的的光光圈圈數(shù)數(shù)N與與空空氣氣總總厚厚度度之之間間的的關(guān)關(guān)系系為為：：光圈圈，，即即干干涉涉條條紋紋的的形形狀狀是是由由空空氣氣隙隙等等厚厚層層的的軌軌跡跡決決定定的的，，即即同同一一級(jí)級(jí)干干涉涉條條紋紋對對應(yīng)應(yīng)的的空空氣氣隙隙厚厚度度是是相相等等的的。。利利用用干干涉涉條條紋紋的的數(shù)數(shù)量量和和不不規(guī)規(guī)則則程程度度，，可可以以判判定定球球面面的的面面形形誤誤差差。。（二二））光圈圈數(shù)數(shù)N與與曲曲率率半半徑徑偏偏差差△△R的的關(guān)關(guān)系系光學(xué)學(xué)零零件件曲曲率率半半徑徑與與工工作作樣樣板板半半徑徑之之間間的的偏偏差差，，以以干干涉涉條條紋紋數(shù)數(shù)，，即即光光圈圈數(shù)數(shù)N表表示示。。值值不不僅僅取取決決光光圈圈數(shù)數(shù)N、、零零件件與與樣樣板板的的接接觸觸口口徑徑D（（在在此此口口徑徑范范圍圍內(nèi)內(nèi)顯顯示示于于涉涉環(huán)環(huán)））干干涉涉光光的的波波長長，，還還取取決決于于樣樣板板是是沿沿邊邊緣緣接接觸觸（（低低光光圈圈）），，還還是是在在中中部部接接觸觸（（高高光光圈圈））。。樣板板與與透透鏡鏡沿沿邊邊緣緣接接觸觸情情況況-透透鏡鏡曲曲率率半半徑徑-透透鏡鏡曲曲率率半半徑徑偏偏差差-直直徑徑之之半半-零零件件與與樣樣板板接接觸觸口口徑徑-光光圈圈數(shù)數(shù)-入入射射光光波波長長光圈圈數(shù)數(shù)與與半半徑徑偏偏差差的的關(guān)關(guān)系系是是：：（三三））光光圈圈半半徑徑與與波波長長的的關(guān)關(guān)系系為第第級(jí)級(jí)暗暗條條紋紋所所對對應(yīng)應(yīng)的的空空氣氣層層厚厚度度為級(jí)級(jí)暗暗條條紋紋對對應(yīng)應(yīng)的的干干涉涉條條紋紋半半徑徑，，為為透透鏡鏡的的曲曲率率半半徑徑。。滿足足暗暗條條紋紋條條件件為為=（四四））相相鄰鄰光光圈圈的的間間隔隔與與干干涉涉級(jí)級(jí)的的關(guān)關(guān)系系當(dāng)k＝＝0時(shí)時(shí)當(dāng)k逐逐漸漸增增大大時(shí)時(shí)，，愈愈來來愈愈小小,即即逐逐漸漸減減小小，，以以致致眼眼睛睛無無法法分分辨辨，，k的的極極限限可可由由物物理理光光學(xué)學(xué)得得知知:為人人眼眼所所能能分分辨辨的的波波長長范范圍圍,用用白白光光照照射射平平均均波波長長條由此此得得出出。。用用白白光光檢檢驗(yàn)驗(yàn)時(shí)時(shí)，，干干涉涉條條紋紋超超過過50條條，，就就無無法法分分辨辨了了。。將將k＝＝50代代入入暗暗環(huán)環(huán)光光程程差差公公式式：：由此此可可知知，，用用白白光光檢檢驗(yàn)驗(yàn)時(shí)時(shí)，，與與k=50對對應(yīng)應(yīng)的的最最大大空空氣氣隙隙厚厚度度不不能能超超過過12.5，，否否則則就就看看不不到到光光圈圈。。二、、光光圈圈的的識(shí)識(shí)別別與與度度量量低光光圈圈:用用樣樣板板檢檢驗(yàn)驗(yàn)工工件件時(shí)時(shí)，，如如果果兩兩者者在在邊邊緣緣接接觸觸，，當(dāng)當(dāng)空空氣氣隙隙縮縮小小時(shí)時(shí)，，條條紋紋從從邊邊緣緣向向中中間間移移動(dòng)動(dòng)，，則則稱稱低低光光圈圈高光光圈圈:用用樣樣板板檢檢驗(yàn)驗(yàn)工工件件時(shí)時(shí)，，如如果果兩兩者者在在中中間間接接觸觸，，當(dāng)當(dāng)空空氣氣隙隙縮縮小小時(shí)時(shí)，，條條紋紋從從中中心心向向邊邊緣緣移移動(dòng)動(dòng)，，則則稱稱高高光光圈圈。。識(shí)別光圈高高低常用方方法有三種種：1.周邊邊加壓法：：此方法法適用于光光圈N>1的判斷。。采用周邊加加壓法，識(shí)識(shí)別光圈高高低的原理理是，將樣樣板置于零零件上，兩兩者間存在在空氣隙，，在樣板周周邊加壓時(shí)時(shí)，則使空空氣隙由厚厚變薄，即即空氣隙由由大變小。。這樣與對對應(yīng)的干涉涉條紋也隨隨之移動(dòng)。。對于低光光圈，空氣氣隙,等厚厚層的移動(dòng)動(dòng)方向是由由邊緣移向向中心，因因此，與等等厚層對應(yīng)應(yīng)的干涉條條紋也隨之之從邊緣向向中心移動(dòng)動(dòng)。高光圈圈識(shí)別，正正好與此相相反。2.邊緣緣點(diǎn)力法：：在樣板邊邊緣某一點(diǎn)點(diǎn)輕輕加壓壓，使其另另一端浮起起，則形成成楔形空氣氣隙，從而而產(chǎn)生干涉涉條紋。它它是根據(jù)干干涉條紋的的彎曲方向向和彎曲程程度來識(shí)別別和度量光光圈的。如如果工件為為理想平面面，用平面面樣板（平平晶）檢驗(yàn)驗(yàn)零件時(shí)，，則呈現(xiàn)平平直條紋，，由于浮起起程度不同同，條紋數(shù)數(shù)目也隨之之增減如果工件為為高光圈，，見圖：：設(shè)樣板面面為A、B、C、D，加工面面為E、F、G、H。邊緣一一點(diǎn)加壓后后C和G點(diǎn)點(diǎn)接觸，則則兩面之間間形成楔形形空氣層，，從而產(chǎn)生生干涉條紋紋。如將干干涉圖形向向平面上投投影，那么么各帶條紋紋勢必彎向向受力點(diǎn)，，這是由與與其對應(yīng)的的空氣隙等等厚層的軌軌跡方向決決定的，此此彎曲程度度與條紋間間隔之比為為光圈數(shù)。。低光圈干干涉條紋彎彎曲方向與與上相反，，它是背向向受力點(diǎn)。。這種方法法適用于N＜1判斷斷，其精度度可達(dá)到左左右。。色序法按光圈顏色色的序列來來識(shí)別光圈圈高低的方方法，稱色色序法。在白光照射射下觀測時(shí)時(shí)，光圈形形成色序，，這是由于于組成白光光的各種色色光，所對對應(yīng)的空氣氣隙（）不不同所致。。低光圈：從從中心到邊邊緣的顏色色序列為““藍(lán)、紅、、黃”等。。高光圈：從從中心到邊邊緣的顏色色序列為““黃、紅、、藍(lán)”等。。色序法不僅僅適用N>1時(shí)光圈圈高低的識(shí)識(shí)別，而且且也可用于于N<1時(shí)時(shí)光圈的度度量。目視移動(dòng)法法在樣板不動(dòng)動(dòng)的情況下下，觀察者者移動(dòng)眼睛睛位置時(shí)，，也可以判判斷光圈的的高低。如如，點(diǎn)頭時(shí)時(shí)，光圈由由內(nèi)向外擴(kuò)擴(kuò)散，則為為高光圈；；反之，光光圈由外向向內(nèi)收縮，，此時(shí)則為為低光圈。。這是因?yàn)闉辄c(diǎn)頭時(shí)，，空氣層厚厚度h未變變，而i角角變大，由由光程差可可知，；；；；則△變變小。所以以高光圈時(shí)時(shí)，光圈向向外擴(kuò)散。。（工廠常常用，不傷傷表面）局部偏差的的判斷(像散偏差)像散偏差曲率半徑誤誤差是從整整體上看被被檢零件的的面型精度度，如果檢檢驗(yàn)時(shí)被檢檢光學(xué)表面面再相互垂垂直方向上上出現(xiàn)的條條紋數(shù)不相相等。說明明被檢零件件的面型有有像散。局部偏差如果用光學(xué)學(xué)樣板檢驗(yàn)驗(yàn)時(shí)局部出出現(xiàn)不規(guī)則則光圈，有有凸包或凹凹陷，說明明被檢光學(xué)學(xué)表面有局局部偏差。。凹凸球面偏偏差像散偏差的的判斷像散偏差的的判斷有像散存在在就是光學(xué)學(xué)表面的曲曲率半徑不不一樣。用用周邊加壓壓法或一側(cè)側(cè)加壓法可可以判斷像像散的大小小。當(dāng)N＞＞1時(shí)，光光圈呈橢圓圓形；當(dāng)N＜1時(shí)時(shí)，兩垂直直方向上的的條紋彎曲曲程度不同同。局部偏差的的判斷局部誤差包包括局部低低和局部高高，塌邊和和翹邊等，，這種光圈圈的識(shí)別用用一側(cè)加壓壓法判斷。。像散偏差的的判斷像散偏差的的判斷有像散存在在就是光學(xué)學(xué)表面的曲曲率半徑不不一樣。用用周邊加壓壓法或一側(cè)側(cè)加壓法可可以判斷像像散的大小小。當(dāng)N＞＞1時(shí)，光光圈呈橢圓圓形；當(dāng)N＜1時(shí)時(shí)，兩垂直直方向上的的條紋彎曲曲程度不同同。局部偏差的的判斷局部誤差包包括局部低低和局部高高，塌邊和和翹邊等，，這種光圈圈的識(shí)別用用一側(cè)加壓壓法判斷。。局部低低條紋局局部的的彎曲曲凹向向背著著加壓壓點(diǎn)。。局部高高條紋局局部的的彎曲曲凹向向朝著著加壓壓點(diǎn)。。塌邊邊條紋邊邊緣部部位塌塌向加加壓點(diǎn)點(diǎn)。翹邊邊條紋邊邊緣部部位翹翹向加加壓點(diǎn)點(diǎn)。局部偏偏差的的判斷斷當(dāng)一側(cè)側(cè)加壓壓時(shí)：：中心低低條條紋紋中心心部位位的彎彎曲凹凹向背背著加加壓點(diǎn)點(diǎn)A中中心高高條條紋紋巾心心部位位的彎彎曲凹凹向朝朝著加加壓點(diǎn)點(diǎn)A圖一一側(cè)加加壓法法判斷斷中心心低圖圖一一側(cè)側(cè)加壓壓法判判斷中中心高高（a）低低光圈圈中心心低；；(b)高高光圈圈中心心低（（a））低光光圈中中心高高；(b)高光光圈中中心高高。塌邊條條紋邊邊緣部部位塌塌向加加壓點(diǎn)點(diǎn)A。。翹邊條條紋邊邊緣部部位翹翹離加加壓點(diǎn)點(diǎn)A，，圖一一側(cè)加加壓法法判斷斷塌邊邊圖圖一一側(cè)加加壓法法判斷斷翹邊邊（a））低光光圈塌塌邊(b)高高光圈圈塌邊邊（（a））低光光圈翹翹邊；；(b)高高光圈圈翹邊邊。光圈的的度量量光學(xué)零零件的的面形形偏差差是用用光圈圈數(shù)表表示的的。光光圈的的度量量包括括下列列三項(xiàng)項(xiàng)面形形偏差差。N———被檢檢光學(xué)學(xué)表面面的曲曲率半半徑相相對于于參考考光學(xué)學(xué)表面面曲率率半徑徑的偏偏差稱稱半徑徑偏差差。此此偏差差所對對應(yīng)的的光圈圈數(shù)用用N表表示‘‘——被被檢光光學(xué)表表面與與參考考光學(xué)學(xué)表面面在兩兩個(gè)相相互垂垂直方方向上上產(chǎn)生生的光光圈數(shù)數(shù)不等等所對對應(yīng)的的偏差差稱象象散偏偏差，，此偏偏差所所對應(yīng)應(yīng)的光光圈數(shù)數(shù)用表表示。?！槐粰z光光學(xué)表表面與與參考考光學(xué)學(xué)表面面在任任一方方向上上產(chǎn)生生的干干涉條條紋的的局部部不規(guī)規(guī)則程程度稱稱局部部偏差差，此此偏差差所對對應(yīng)的的光圈圈數(shù)用用表示示。如果要要求允允許的的最大大象散散光圈圈和局局部光光圈數(shù)數(shù)相同同時(shí)，，可用用同時(shí)時(shí)表示示兩者者的偏偏差。。光圈的的度量量★光圈圈的度度量光圈數(shù)數(shù)的計(jì)計(jì)算規(guī)定低光圈圈為負(fù)負(fù)，高高光圈圈為正正。當(dāng)光圈圈數(shù)N≥1時(shí)光圈數(shù)數(shù)是有有效檢檢驗(yàn)范范圍內(nèi)內(nèi)直徑徑方向向最多多條紋紋數(shù)的的一半半。N≥1的光光圈數(shù)數(shù)光圈的的度量量當(dāng)光圈圈數(shù)N＜1時(shí)，光圈數(shù)數(shù)用條條紋弦弦高h(yuǎn)與對應(yīng)應(yīng)的相相鄰兩兩條紋紋間距距H之比。當(dāng)用小小樣板板檢驗(yàn)驗(yàn)大零零件時(shí)時(shí)，如果果被檢檢零件件所要要求的的光圈圈為N1，那么在在用樣板板檢驗(yàn)時(shí)時(shí)應(yīng)有的的光圈數(shù)數(shù)N2應(yīng)為S1為被檢零零件的面面積S2為樣板的的面積光圈的度度量1、光圈圈數(shù)量的的計(jì)算①N≥≥1的計(jì)計(jì)算在被檢光光學(xué)表面面和參考考光學(xué)表表面僅有有曲率半半徑偏差差情況下下，光圈圈數(shù)度量量與表示示偏差大大小和方方向的誤誤差曲線線，其中中，虛線線代表參參考光學(xué)學(xué)表面，，曲線代代表球面面(或平平面)相相對于參參考光學(xué)學(xué)表面的的偏差大大小和方方向，平平行線間間距離代代表λ/2。光圈數(shù)ＮＮ的度量量（a）N＝3；；(b)Ｎ＝2；(c)N＝2；；(d)Ｎ＝＝1．a(chǎn))單色色光照明明時(shí)，產(chǎn)產(chǎn)生明暗暗相間的的干涉條條紋，其其條紋數(shù)數(shù)目就是是光圈數(shù)數(shù)N。由由于1道道光圈所所對應(yīng)的的空氣層層厚度為為，故采采用不同同波長的的單色光光光源，，每道圈圈所表示示的具體體誤差數(shù)數(shù)值也不不同。b、白光光照射時(shí)時(shí)，產(chǎn)生生彩色條條紋。彩彩色條紋紋數(shù)目就就是光圈圈N。因因紅色鮮鮮明，波波段寬，，為便于于觀察，，通常以以紅色為為計(jì)算光光圈的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)顏色色，c、按暗暗條紋計(jì)計(jì)算光圈圈數(shù)時(shí)，，由于半半波損失失多算了了半道圈圈②N＜＜1的計(jì)計(jì)算a)對平平面或大大曲率半半徑球面面零件當(dāng)零件表表面是理理想平面面或球面面時(shí)，干干涉條紋紋往往是是彎曲成成一定程程度的不不完整圓圓的光圈圈，稱為為弧形光光帶，此此時(shí)根據(jù)據(jù)彎曲的的程度來來判斷光光圈數(shù)。。通常以以通過直直徑方向向上干涉涉條紋的的彎曲量量h相對對于條紋紋間距H的比值值來N度度量。b)較小小曲率半半徑球面面零件對于較小小曲率半半徑球面面零件，，當(dāng)N＜＜1時(shí)，，一般是是根據(jù)（（光斑大大?。╊侇伾珌砉拦浪愕?。。當(dāng)用白白光照明明時(shí)，首首先根據(jù)據(jù)顏色與與空氣層層厚度的的對應(yīng)關(guān)關(guān)系，計(jì)計(jì)算出中中心與邊邊緣處空空氣層厚厚度差并并判斷光光圈的正正負(fù)；然然后再用用平均波波長換算算成光圈圈數(shù)。③用小小樣板檢檢驗(yàn)大零零件時(shí)，，光圈的的計(jì)算局部誤差差的計(jì)算算⑴中心心局部偏偏差（中中心高/中心低低）圖中心心局部誤誤差（a）低低光圈中中心低；；（b））低光圈圈中心高高⑵邊緣緣局部偏偏差（（指塌邊邊和翹邊邊（勾邊邊），即即邊緣多多磨或少少磨）按高低光光圈也分分為四種種：高光光圈（塌塌邊/翹翹邊），，低光圈圈（塌邊邊/翹邊邊）。塌邊(低低光圈塌塌邊c，，高光圈圈塌邊b)翹邊邊（低光光圈翹邊邊a，高高光圈翹翹邊d圖邊緣緣局部誤誤差（a）低低光圈翹翹邊（（b）低光光圈塌邊邊⑶中心心及邊緣緣均有局局部偏差差它是以上上兩種偏偏差都具具有的情情況，識(shí)識(shí)別方法法相同，，可以根根據(jù)具體體情況進(jìn)進(jìn)行判斷斷。下面面例舉加加工中常常遇到的的兩種情情況：圖中中心及邊邊緣均有有局部偏偏差（a）低低光圈、、中心高高、塌邊邊；（b）低光光圈、中中心低、、塌邊像散偏差差的度量量像散偏差差的度量量像散偏差差光圈數(shù)數(shù)Δ1N是以兩兩個(gè)相互互垂直方方向上光光圈數(shù)N的最大大代數(shù)差差的絕對對值來度度量的。。像散偏偏差有以以下幾種種形式橢圓形像散光圈數(shù)數(shù)馬鞍形像散光圈數(shù)數(shù)柱形像散光圈數(shù)數(shù)N＜1的的像散光光圈數(shù)馬鞍光圈圈柱形光圈圈局部偏差差的度量量（1）局部偏差差的度量量局部偏差差光圈數(shù)數(shù)Δ2N是以局局部不規(guī)規(guī)則干涉涉條紋對對理想平平滑干涉涉條紋的的偏離量量e與兩兩相鄰條條紋間距距的比。。即Δ2N＝e/H中心局部部偏差它包括低低光圈（（高光圈圈）的中中心高和和中心低低四種情情況。邊緣局部部偏差它包括高高（低））光圈的的翹邊和和塌邊。。局部偏差差的度量量（2）中心及邊邊緣均有有局部誤誤差當(dāng)中心及及邊緣均均有局部部誤差時(shí)時(shí)，Δ2N取最大大局部誤誤差。弓形光圈圈N和局局部光圈圈Δ2N的度量量弓形光圈圈和中心心及邊緣緣均有局局部誤差差的光圈圈不同，，它不是是局部的的。當(dāng)被被檢零件件的光圈圈為弓形形光圈時(shí)時(shí)，規(guī)定定根據(jù)Δ2N為最小小原則定定N和ΔΔ2N。光圈的修修改拋光過程程中，由由于各種種因素的的影響，，使得光光學(xué)零件件表面的的幾何形形狀精度度（N和和△N））超出了了圖紙規(guī)規(guī)定的要要求，形形成多種種誤差。。為了消消除這些些誤差，，首先是是正確判判斷這些些誤差；；其次是是正確調(diào)調(diào)整各種種工藝因因素來修修改光圈圈。1、影響響光圈的的因素（1）原原材料本本身熱處處理不當(dāng)當(dāng)，在零零件制造造過程中中，由于于應(yīng)力的的變化引引起光圈圈的變形形。（2）在在零件上上盤過程程中（彈彈性裝置置），由由于零件件受熱，，會(huì)產(chǎn)生生應(yīng)力而而引起變變形。（3）零零件上盤盤時(shí)，因因粘結(jié)膠膠的收縮縮變形而而使零件件在下盤盤后引起起光圈變變形。（4）拋拋光模與與零件表表面接觸觸不良也也會(huì)引起起光圈變變形。（5）室室內(nèi)溫度度不均引引起的變變形。（6）最最主要的的因素是是機(jī)床調(diào)調(diào)整是否否正確，，包括機(jī)機(jī)床轉(zhuǎn)速速、壓力力、鏡盤盤與工具具的相對對速度和和相對位位移等方方面。2、規(guī)則則光圈的的修改鏡盤位置凸鏡盤在下凹鏡盤在上原光圈情況低高低高曲率半徑R的變化趨勢R由大變?。ü馊τ傻透母撸㏑由小變大（光圈由高改低）R由小變大（光圈由低改高）R由大變?。ü馊τ筛吒牡停伖馇闆r多拋邊緣多拋中部多拋邊緣多拋中部各工藝因素的影響擺幅加大減小減小加大鐵筆位置拉出來放中心放中心拉出來主軸轉(zhuǎn)速加快放慢加快放慢擺速放慢加快放慢加快壓力略加重宜輕略加重宜輕拋光模修刮中部修刮邊緣修刮中部修刮邊緣拋光液濃些淡些濃些淡些幾點(diǎn)說明明（1）表表中所列列是指單單項(xiàng)工藝藝因素的的改變對對光圈的的影響，，當(dāng)幾項(xiàng)項(xiàng)工藝因因素同時(shí)時(shí)考慮時(shí)時(shí)，必須須結(jié)合具具體情況況，否則則有時(shí)會(huì)會(huì)出現(xiàn)相相反效果果。（2）一一般情況況下，凸凸鏡盤在在下，凹凹鏡盤在在上，平平面鏡盤盤除石膏膏鏡盤在在下外，，一般在在上。（3）壓壓力的影影響，在在古典法法拋光中中，從法法向分力力的角度度考慮，，高光圈圈應(yīng)加重重，低光光圈應(yīng)減減輕。但但在實(shí)際際中，拋拋光模是是有變形形的，低低光圈應(yīng)應(yīng)該拋得得緊些，，高光圈圈應(yīng)該拋拋得松些些。改高高光圈時(shí)時(shí)若加大大壓力，，必然會(huì)會(huì)使拋光光模變形形，造成成邊部壓壓強(qiáng)大，，拋得很很緊。因因此，改改高光圈圈時(shí)宜輕輕，而改改低光圈圈時(shí)宜重重。（4）雖雖然鐵筆筆向里推推和向外外拉都可可達(dá)到加加大其主主軸中心心距離的的目的，，但由于于鐵筆向向外拉可可使上架架擺動(dòng)的的弧線加加長，故故光圈變變化速度度比鐵筆筆向里推推時(shí)的要要快些。。3、局部部誤差的的修改工藝因素局部低和塌邊局部高和翹邊象散差修改拋光模修改拋光模有誤差部分修改拋光模無誤差部分均勻修改整個(gè)拋光模表面主軸轉(zhuǎn)速減小加大減小擺速減小加大加大擺幅減小加大對稱擺幅鐵筆位置放中心拉出來壓力減小加大加大4、拋光光模的修修改形式式古典法拋拋光工藝藝◆古典法拋拋光工藝藝目前在光光學(xué)零件件生產(chǎn)中中，采用用的拋光光方法主主要有古古典拋光光和高速速拋光。。古典法平平面拋光光古典法球球面拋光光工藝因素素對古典典拋光的的影響（（1）★工藝因因素對古古典拋光光的影響響精磨的影影響精磨的好好壞影響響拋光效效率。宏宏觀上看看，精磨磨后的面面形應(yīng)符符合一定定要求，，否則拋拋光效率率降低。。從微觀觀結(jié)構(gòu)上上看，零零件表面面的微觀觀不平度度也影響響拋光效效率。拋光模的的幾何形形狀拋光模的的幾何形形狀影響響拋光精精度。在在拋光過過程中，，拋光模模表面與與工件時(shí)時(shí)緊密接接觸的，，處于相相互變化化的狀態(tài)態(tài)，拋光光模的面面形必然然影響工工件的面面形精度度。拋光模材材料和拋拋光?；w的影影響拋光模材材料和拋拋光?；w的影影響拋光模材材料直接接影響拋拋光精度度。拋光模過過硬拋光模表表面的不不規(guī)則容容易引起起工件光光圈不規(guī)則，，容易造造成擦痕痕。拋光模過過軟拋光模容容易變形形，使拋拋光鏡盤盤產(chǎn)生塌塌邊。拋光?；w的表表面幾何何形狀影影響拋光光精度。。在球面面拋光中中，如果果基體的的曲率與與理論值值不符，，則拋光光模層厚厚度不同同，模層層的走動(dòng)動(dòng)就不同同，厚的的地方走走動(dòng)大，，薄的地地方走動(dòng)動(dòng)小，薄薄的地方方拋光效效率高，，厚的地地方拋光光效率低低。拋光劑的的影響拋光劑的的影響拋光粉的的硬度拋光粉的的結(jié)晶結(jié)結(jié)構(gòu)影響響拋光效效率。結(jié)結(jié)晶結(jié)構(gòu)構(gòu)不同，，拋光粉粉的硬度度不同。。硬度大大拋光能能力強(qiáng)，，適合拋拋光硬玻玻璃。拋拋光粉顆顆粒的硬硬度至少少要與玻玻璃的硬硬度相匹匹配。拋光劑的的濃度拋光粉和和水有一一個(gè)比例例關(guān)系。。如果使使用的是是氧化鐵鐵拋光粉粉，則拋拋光粉與與水的比比列是1：3～～1：4。速度和壓壓力的影影響速度和壓壓力的影影響在拋光模模和玻璃璃粘結(jié)膠膠性能允允許的情情況下，，拋光效效率隨著著速度和和壓力的的增大而而增大。。溫度的影影響溫度對拋拋光模的的影響拿拋光柏柏油模來來說，溫溫度升高高，柏油油變軟，，工件面面形不容容易保證證。溫度對粘粘結(jié)膠的的影響溫度升高高，粘結(jié)結(jié)膠變軟軟，工件件容易脫脫膠。溫度對工工件的影影響溫度變化化時(shí)，如如果粘結(jié)結(jié)膠和玻玻璃的熱熱膨脹系系數(shù)不一一致，工工件拋光光表面會(huì)會(huì)產(chǎn)生熱熱變形。。常見疵病病及產(chǎn)生生原因（（1）★常見疵疵病及產(chǎn)產(chǎn)生原因因疵病類型原因劃痕拋光粉粒度不均勻或混有大顆粒的機(jī)械雜質(zhì)；拋光模不干凈或太硬；拋光模與鏡盤吻合不好；精磨后清洗不徹底；拋光模使用時(shí)間太久，表面起硬殼；擦布不干凈；清洗時(shí)擦傷；精磨遺留的劃痕未掉；檢查光圈時(shí)擦傷；工作環(huán)境不整潔。常見疵病病及產(chǎn)生生原因（（2）疵病類型原因麻點(diǎn)拋光時(shí)間不夠；精磨時(shí)間不充分；零件走動(dòng)；精磨面形誤差太大，尤其時(shí)偏高，易形成邊緣拋光不充分。印跡玻璃化學(xué)穩(wěn)定性不好；水珠，拋光液等未及時(shí)擦凈。光圈變形粘結(jié)力不合適；光圈未穩(wěn)定即下盤。高速拋光光工藝◆高速拋光光工藝★準(zhǔn)球心心法高速速拋光工工藝準(zhǔn)球心法法就是擺擺動(dòng)軸線線通過下下面磨盤盤的曲率率中心，，且壓力力的方向向始終指指向鏡盤盤的曲率率中心。。特點(diǎn)生產(chǎn)效率率高拋光均勻勻減輕勞動(dòng)動(dòng)強(qiáng)度對室溫要要求不嚴(yán)嚴(yán)用于中等等尺寸、、精度光光學(xué)零件件的批量量生產(chǎn)準(zhǔn)球心法法拋光高速拋光光模的要要求（1）高速拋光光模的要要求高速拋光光屬于成成型加工工法，所所以拋光光模的好好壞直接接影響光光學(xué)零件件的面形形精度和和表面疵疵病。微孔結(jié)構(gòu)構(gòu)拋光模能能吸附儲(chǔ)儲(chǔ)存大量量的拋光光粉顆粒粒，而且且使拋光光粉顆粒粒在微孔孔內(nèi)自由由滾動(dòng)，，有利于于機(jī)械作作用的發(fā)發(fā)揮。微微孔結(jié)構(gòu)構(gòu)有利于于儲(chǔ)存大大量的水水分，既既能使拋拋光顆粒粒分布均均勻，又又能進(jìn)行行水解反反應(yīng)，還還有冷卻卻和清洗洗的作用用。高速拋光光模的要要求（2）耐熱性強(qiáng)強(qiáng)由于高速速拋光模模要承受受拋光中中高速高高壓所產(chǎn)產(chǎn)生的熱熱，為了了防止拋拋光模變變形，保保證光圈圈的穩(wěn)定定，拋光光模要有有良好的的熱穩(wěn)定定性。耐磨性好好為了保證證拋光模模的尺寸寸精度和和面形精精度，拋拋光模有有較好的的耐磨性性。能長長期保持持面形精精度，延延長使用用壽命。。高速拋光模模的要求（（3）柔韌性在一定的溫溫度和壓力力下，拋光光模應(yīng)具有有一定的蠕蠕動(dòng)，這樣樣有利于拋拋光模與鏡鏡盤的吻合合，以減少少表面疵病病，獲得所所要求的光光圈。硬度拋光模硬度度要適當(dāng)，，如果太軟軟就經(jīng)不起起高速高壓壓的沖擊，，拋光模變變形；太硬硬容易造成成光圈不規(guī)規(guī)則，產(chǎn)生生擦痕。拋光模材料料拋光模材料料拋光模材料料可分為兩兩大類，一一是熱塑性性樹脂，二二是熱固性性樹脂。工藝因素對對準(zhǔn)球心高高速拋光的的影響準(zhǔn)球心問題題如果擺臂不不對準(zhǔn)球心心，會(huì)引起起壓力不均均勻，光圈圈難控制，，因此應(yīng)盡盡量使上模模的軸線對對準(zhǔn)工件（（下模）球球心。球心心調(diào)整誤差差不超過±±2mm。。工藝因素對對準(zhǔn)球心高高速拋光的的影響拋光速度和和壓力在高速拋光光中，速度度和壓力的的影響與古古典拋光相相似，在工工藝條件允允許下，拋拋光效率與與速度和壓壓力成線性性關(guān)系。拋光液拋光液的粒粒度應(yīng)均勻勻一致；濃濃度一般為為10％～～15％。。當(dāng)濃度超超過30％％，拋光效效率下降；；溫度應(yīng)在在30～38℃℃之間選擇擇；拋光液液的PH值值應(yīng)選擇中中性或偏酸酸性。固體磨料高高速拋光工工藝★固體磨料高高速拋光工工藝特點(diǎn)在拋光過程程中，不需需要加拋光光液，只需需自動(dòng)加冷冷卻液；拋拋光模面形形穩(wěn)定性好好；拋光效效率高；改改善了環(huán)境境衛(wèi)生。拋光模由拋光片按按照余弦磨磨損（球面面）均勻磨磨損（平面面）的排列列方式組成成。拋光片片是由結(jié)合合劑和拋光光粉兩部分分組成，常常用的結(jié)合合劑是合成成高分子材材料，制成成不同形狀狀和尺寸的的小圓片。。這種拋光光模的拋光光能力強(qiáng)，，自銳性好好，面形穩(wěn)穩(wěn)定。固體磨料高高速拋光工工藝工藝因素速度和壓力力一般情況下下，拋光效效率與速度度和壓力成成線行關(guān)系系；但要考考慮到機(jī)床床和拋光模模的性能、、鏡盤的結(jié)結(jié)構(gòu)等。精磨的要求求固著磨料拋拋光對精磨磨工藝要求求很嚴(yán)格，，對對光圈、、光圈的一一致性、表表面光潔度度和和拋光模模要求相匹匹配。拋光液的要要求在固著磨料料拋光中，，拋光液要要有良好的的冷卻、、清洗和潤潤滑性能溫溫度一般在在25～～38℃℃。范成法高速速拋光工藝藝★范成法高速速拋光工藝藝與金剛石磨磨輪銑磨成成型加工原原理相似，，工件與模模具軸各自自強(qiáng)制轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)，兩軸線線相交于一一點(diǎn)，夾角角為α，模模具活動(dòng)軌軌跡形成球球面。范成法高速速拋光范成法拋拋光的加加工精度度主要依依靠機(jī)床床的精度度，一般般用來加加工大曲曲率半徑徑的零件件范成法與與準(zhǔn)球心心法拋光的比比較拋光的加加工余量量★拋光的的加工余余量加工余量量與表面面粗糙度度有關(guān)，，列表如如下原始表面粗糙度（μm）加工余量（mm）小于0.010.003～0.005大于0.010.005～0.01零件的下下盤★零件的下下盤加熱下盤盤法適用于松松香，蜂蜂蠟混合合膠粘結(jié)結(jié)的鏡片片。冷凍下盤盤法適用于平平面鏡的的浮膠法法，透鏡鏡或棱鏡鏡的彈性性膠法。。敲擊下盤盤適用于石石膏盤，，彈性上上盤，浮浮膠、光光膠等。。零件的下下盤高精度平平面光學(xué)學(xué)零件拋拋光工藝藝◆高精度平平面光學(xué)學(xué)零件拋拋光工藝藝★光膠法法光膠法是是利用光光學(xué)表面面間分子子吸力來來裝夾工工件，這這種方法法適合于于加工棱棱鏡、長長方體、、立方體體、平行行平板等等，既能能保證平平面度，，又能保保證角度度精度。。方法將已經(jīng)拋拋光好一一面的工工件光膠膠到光膠膠工具上上，接觸觸面間不不需要任任何粘結(jié)結(jié)膠。這這種裝夾夾方式要要求工件件光膠面面的光圈圈必須很很好。對對夾具的的要求很很高。分離器法法★分離器法法分離器是是一塊有有若干個(gè)個(gè)圓孔的的玻璃圓圓盤，它它的工作作面平面面度很好好，適合合于平面面樣板的的拋光。。拋光時(shí)時(shí)工件可可以在圓圓孔內(nèi)自自由轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)，同時(shí)時(shí)還隨分分離器一一起運(yùn)動(dòng)動(dòng)。特點(diǎn)加工精度度高，穩(wěn)穩(wěn)定，減減輕了勞勞 動(dòng)強(qiáng)強(qiáng)度，提提高了加加工效率率。但當(dāng)當(dāng)工件件尺寸很很大時(shí)，，分離器器尺寸寸會(huì)相應(yīng)應(yīng)增大很很多，制制造就較較 為困困難。分離器環(huán)式連續(xù)續(xù)拋光法法★環(huán)式連續(xù)續(xù)拋光法法該方法是是從塊規(guī)規(guī)的行星星式拋光光移植而而來的，，工作時(shí)時(shí)將工件件置于待待校正盤盤的環(huán)式式拋光模模上，由由夾持器器驅(qū)動(dòng)進(jìn)進(jìn)行拋光光。特點(diǎn)面形穩(wěn)定定；均勻拋光光；連續(xù)拋光光；易實(shí)現(xiàn)自自動(dòng)化。。這種方法法可加工工很薄的的平面零零件；能能加工出出不平行行度θ＝＝1″～～0.1″的平平面零件件。碳氟塑料料拋光模?！锾挤芰狭蠏伖饽Ｄ９鈱W(xué)拋光光采用的的碳氟塑塑料是聚聚全氟乙乙丙稀，，即四氟氟乙烯與與六氟丙丙稀的共共聚物。。特點(diǎn)長期保持持面形的的正確性性；拋光模表表面很光光滑，沒沒有微孔孔結(jié)構(gòu)；；基體是石石英玻璃璃，模層層是涂碳碳氟塑料料；可采用機(jī)機(jī)器拋光光。高精度球球面光學(xué)學(xué)零件拋拋光工藝藝◆高精度球球面光學(xué)學(xué)零件拋拋光工藝藝平面面形形精度為為N＝0.5～～0.1,ΔN＝0.1以上上的零件件稱為高高精度球球面光學(xué)學(xué)零件。。球面光光學(xué)樣板板就是這這類零件件。球面面樣板是是測量工工具,按按用途分分為工作樣板板和標(biāo)準(zhǔn)樣板板兩種。R＜35mm的的標(biāo)準(zhǔn)樣樣板的制制造R>35mm的的標(biāo)準(zhǔn)樣樣板的制制造標(biāo)準(zhǔn)樣板板的制造造R＜35mm的的標(biāo)準(zhǔn)樣樣板的制制造對于R＜＜35mm的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)樣板板,為達(dá)達(dá)到A級(jí)級(jí)精度，，凸樣板板一般做做成整球球或超半半球的形形式。整整球樣板板的毛坯坯可以熱熱壓成球球形；也也可以是是正方形形毛坯，，再磨成成八角坯坯后進(jìn)行行滾圓。。然后再再根據(jù)圓圓球制造造凹凸樣樣板。面面形的規(guī)規(guī)則性是是通過凹凹凸樣板板的對磨磨來保證證。標(biāo)準(zhǔn)樣板板的制造造R>35mm的的標(biāo)準(zhǔn)樣樣板的制制造當(dāng)制制作作R>35mm的的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)樣樣板板或或R<35mm的的凹凹標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)樣樣板板是是，，先先將將樣樣板板做做成成弧弧形形，，再再用用球球徑徑儀儀測測量量直直徑徑R。。樣樣板板毛毛坯坯粗粗磨磨成成型型后后，，將將非非測測量量面面拋拋光光，，再再在在凸凸樣樣板板的的平平面面上上粘粘上上一一個(gè)個(gè)小小平平模模，，凹凹樣樣板板平平面面上上粘粘一一個(gè)個(gè)環(huán)環(huán)形形平平模模，，進(jìn)進(jìn)行行對對磨磨來來修修正正曲曲率率半半徑徑，，保保證證面面形形。。超光光滑滑表表面面光光學(xué)學(xué)零零件件的的拋拋光光工工藝藝◆超光光滑滑表表面面光光學(xué)學(xué)零零件件的的拋拋光光工工藝藝超光光滑滑表表面面是是指指粗粗糙糙度度的的均均方方根根偏偏差差小小于于0.5nm的的表表面面。?，F(xiàn)代代光光學(xué)學(xué)技技術(shù)術(shù)對對光光學(xué)學(xué)零零件件的的表表面面的的要要求求越越來來越越高高，，其其主主要要是是由由于于高能能量量激激光光器器的的發(fā)發(fā)展展和和應(yīng)應(yīng)用用，，要要求求諧諧振振腔腔反反射射表表面面非非常常光光滑滑。。隨著著光光學(xué)學(xué)儀儀器器的的適適用用波波段段范范圍圍向向紫紫外外和和X光光的的延延伸伸，，對對光光學(xué)學(xué)表表面面粗粗糙糙度度的的要要求求也也就就越越來來越越高高。。制造造光光電電儀儀器器時(shí)時(shí)，，要要求求被被加加工工表表面面具具有有物物理理的的完完整整性性。。水中拋拋光★水中拋拋光水中拋拋光又又稱BFP法拋拋光，，它是是將工工件和和拋光光模都都浸在在水中中，在在低速速低壓壓下進(jìn)進(jìn)行拋拋光。。特點(diǎn)點(diǎn)由于工工件和和拋光光模均均浸在在水中中，所所以拋拋光時(shí)時(shí)產(chǎn)生生的熱熱量可可以及及時(shí)的的分散散到拋拋光液液中，，因而而工件件和拋拋光模模的熱熱變形形極小小。拋光時(shí)時(shí)采用用非常常細(xì)的的拋光光劑、、很小小的壓壓力和和速度度，在在拋光光的最最后階階段還還可用用稀釋釋的拋拋光液液或清清水拋拋光。。不僅適適用于于玻璃璃，還還適用用于晶晶體的的拋光光，可可以使使得工工件表表面粗粗糙度度的均均方根根偏差差很小小。離子拋拋光★離子子拋光光將惰性性氣體體電離離成為為離子子，再再對離離子進(jìn)進(jìn)行加加速，，然后后撞擊擊放在在真空空室中中的工工件表表面，，從其其表面面將材材料以以原子子量級(jí)級(jí)予以以去除除，從從而形形成很很好的的拋光光表面面。特點(diǎn)點(diǎn)由于去去除材材料的的基本本本單單位是是原子子，所所以可可以獲獲得很很高的的加工工精度度。適用范范圍廣廣，可可加工工多種種材料料。由于離離子只只是和和表面面原子子發(fā)生生能量量交換換，因因此是是不產(chǎn)產(chǎn)生熱熱量的的，所所以不不會(huì)出出現(xiàn)變變形、、產(chǎn)生生應(yīng)力力及裂裂紋。。浮法拋拋光★浮法拋拋光將磨料料（SiO2和Al2O3）用去去離子子水混混合，，拋光光時(shí)，，有數(shù)數(shù)倍于于磨料料顆粒粒尺寸寸的液液體層層保持持在拋拋光模模（錫錫模））和工工件之之間（（工件件浮起起），，進(jìn)行行高速速拋光光。特點(diǎn)點(diǎn)使用比比普通通拋光光時(shí)用用的柏柏油和和樹脂脂更硬硬的材材料（（錫））來做做拋光光模。。在拋光光模和和被拋拋光表表面間間保持持有厚厚度數(shù)數(shù)倍于于磨料料顆粒粒尺寸寸的液液體層層。工件和和拋光光模間間的相相對速速度很很大，，達(dá)1.5～2.5m/s。。微彈性性破壞壞法★微彈性性破壞壞法用細(xì)小小顆粒粒磨料料與工工件表表面進(jìn)進(jìn)行碰碰撞，，當(dāng)其其應(yīng)力力場大大小比比材料料原先先存在在的缺缺陷間間的距距離還還小時(shí)時(shí)，就就會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生晶晶格數(shù)數(shù)量級(jí)級(jí)的彈彈性破破壞，，以致致不會(huì)會(huì)留下下產(chǎn)生生彈性性變形形的表表層。。它與浮浮法拋拋光基基本相相似，，區(qū)別別在于于采用用較軟軟的聚聚氨酯酯轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)球做做為拋拋光模模9、靜夜夜四無無鄰，，荒居居舊業(yè)業(yè)貧。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、雨中黃黃葉樹，，燈下白白頭人。。。03:52:1403:52:1403:5212/29/20223:52:14AM11、以我獨(dú)沈沈久，愧君君相見頻。。。12月-2203:52:1403:52Dec-2229-Dec-2212、故人江江海別，，幾度隔隔山川。。。03:52:1403:52:1403:52Thursday,December29,202213、乍見翻翻疑夢，，相悲各各問年。。。12月-2212月-2203:52:1403:52:14December29,202214、他他鄉(xiāng)鄉(xiāng)生生白白發(fā)發(fā)，，舊舊國國見見青青山山