光學(xué)工藝實(shí)習(xí)報(bào)告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)光學(xué)工藝實(shí)習(xí)報(bào)告 實(shí)習(xí)地點(diǎn)：西安工業(yè)大學(xué)金花校區(qū)教五樓實(shí)驗(yàn)室實(shí)習(xí)時(shí)間：實(shí)習(xí)生：西安工業(yè)大學(xué) 光電工程學(xué)院 測(cè)控技術(shù)與儀器系一：序言光學(xué)冷加工過程分為以下幾個(gè)主要步驟：銑磨，精磨，拋光，磨邊，鍍膜，膠合，裝配,在對(duì)實(shí)際生產(chǎn)流程的實(shí)踐同時(shí)結(jié)合書本上的理論的過程中，受益非淺。二：銑磨工藝在這個(gè)工藝過程中我們主要是進(jìn)了粗磨實(shí)習(xí)，由于所用玻璃毛坯是直接從外廠進(jìn)貨，所得毛坯已經(jīng)經(jīng)過初加工處理，已到達(dá)相關(guān)要求，所以可以直接進(jìn)行粗磨加工。實(shí)習(xí)過程中了解到，粗磨主要目的是去除毛坯余量，一

2、般誤差為8090絲（10 -5m），粗磨方式有散粒和金剛石磨料研磨，我們主要是使用金剛石磨料粗磨，磨料根據(jù)來源不同分為天然磨料的和人造磨料，所使用的模具主要材料為金剛石，還有過渡層和基體組成，粗磨液（也叫冷卻液）主要成分為三乙醇胺，其作用是冷卻玻璃表面，沖走碎屑，同時(shí)對(duì)玻璃碎屑起沉淀作用。冷卻液分為水溶性的，乳酸性的和油性的，加入三乙醇胺是為了提高研磨效率。此次實(shí)驗(yàn)使用的冷卻液為水。在粗磨的過程中，力度和磨料的選擇直接影響到工件的表面粗糙度。同時(shí)可以在磨輪上投入少量硝酸（HNO3）溶液，燒出磨輪上的金剛石顆粒使研磨均勻。減少砂眼。粗磨基本要求為：根據(jù)零件加工圖紙，選擇相應(yīng)尺寸規(guī)格和粒度的磨輪及

3、夾具，磨輪的中徑為零件直徑的1/21/3即可，利用所選磨輪與零件曲率半徑，計(jì)算出磨輪軸與工作軸的夾角，由公式（圖一）各種不同尺寸的磨輪 該公司還擁有自己的加工要求，要求加工者先自檢零件的擦貼度，中心厚度，邊厚差，表面粗糙度等各項(xiàng)指標(biāo)是否達(dá)到圖紙的要求，然后由檢驗(yàn)員進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)并記錄，合格后方可批量加工，同時(shí)考慮機(jī)器運(yùn)行過程中的誤差，要求在批量加工過程中，每加工100件零件對(duì)其中5件零件進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)，并對(duì)起差項(xiàng)目進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，表面粗糙度達(dá)不到要求的零件，必須進(jìn)行表面修砂處理。對(duì)擦貼度的控制要求，根據(jù)光學(xué)零件在拋光工序加工過程中的工序不同（成盤或單片加工），有在對(duì)中心20mm工件加工

4、時(shí)，零件表面擦貼度低于拋光半徑的0.015mm0.002mm,在對(duì)20mm零件加工時(shí)，零件表面擦貼度應(yīng)低于拋光半徑的0.005mm0.01mm,在以個(gè)相對(duì)較小的車間我們看到了從粗磨到拋光一套成型的工序，他是用剛盤上鉆孔，將多快毛坯同時(shí)研磨來進(jìn)行的，這種方法適合那些不適合告訴旋轉(zhuǎn)研磨的玻璃材料，通過上膠粗磨精磨拋光清洗一步一步完成的，粘合毛坯到鋼盤口徑上的粘合劑為火漆是瀝青制作的，通過假漆保護(hù)毛坯防止燒熔，最后通過氫氧化鈉（NaOH）鹼液清洗,這樣完工后的零件可以直接送檢。粗磨機(jī)有兩種方式夾注毛坯，一種是吸盤式，這種方式需要一面一面的磨，另外一種方式是夾盤式的，他可以兩面同時(shí)磨，控制磨輪與毛坯相

5、對(duì)角度即可達(dá)到我們索要磨出的相應(yīng)曲率半徑的工件。面磨完成后一般還有個(gè)倒邊磨，通過加金剛砂顆粒做為磨料保護(hù)玻璃免受損壞以及使之受力均勻，一般大約倒邊45。（圖二）粗磨機(jī)粗磨的檢驗(yàn)，一般是觀察砂眼，檢驗(yàn)中心度，邊厚差，表面擦貼度，都應(yīng)使其達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)要求方能送精磨車間精磨以及拋光。三：精磨拋光工藝在精磨車間的實(shí)習(xí)，我們主要學(xué)習(xí)了精磨和拋光的工序，精磨的主要目的是使加工工件達(dá)到拋光所要求的尺寸，表面粗糙度以及其他相關(guān)要求。精磨金剛石模具與工件采用面面接觸方式研磨，具體為若精磨工件凹面，則模具選擇為凸形，反之選擇為凹形。對(duì)與拋光，其主要目的是去除精磨的破壞層，精修工件已達(dá)到相應(yīng)的光潔度等要求，從相應(yīng)

6、的資料上了解到光學(xué)玻璃的拋光，經(jīng)歷了從古典拋光到高速拋光的發(fā)展過程。與此相適應(yīng)的拋光材料也經(jīng)歷了由天然高分子材料到混合拋光材料及合成高分子材料的發(fā)展過程。該公司所用精磨液仍然選用三乙醇胺溶液，磨具材料為金剛石，夾具材料為聚氨酯（對(duì)于不同的光學(xué)玻璃材料所要求使用的夾具材料也不相同，還要依據(jù)客戶要求以及所達(dá)到的零件精度來選擇夾具材料的）（圖三）不同類型的精磨金剛石丸片磨具在實(shí)習(xí)工組中我們觀察到，一臺(tái)精磨機(jī)裝配兩種磨具，它們根據(jù)金剛石丸片的密度不同加以區(qū)分，密度越小工件所受摩擦力越大，他們所使用的機(jī)器中裝配的是W14和W7兩種不同金剛石丸片密度的磨具，改研磨機(jī)可以控制其轉(zhuǎn)速，研磨時(shí)間以及壓力PIN等

7、，它們對(duì)應(yīng)的由所要求的光學(xué)鏡片的中心尺寸厚度、曲率半徑、光圈數(shù)等技術(shù)要求來決定的。加工圖紙方面，我們與以前作光學(xué)課程設(shè)計(jì)是自己設(shè)計(jì)的圖紙進(jìn)行了比較，了解了相關(guān)參數(shù)的意義和相應(yīng)尺寸等的標(biāo)注，請(qǐng)教了圖紙各項(xiàng)要求的實(shí)現(xiàn)方式以及檢測(cè)方式等，發(fā)現(xiàn)在機(jī)械制圖方面我們掌握的知識(shí)還是太少了。在具體精磨加工方面，其操作有：將休整好的精磨磨具上緊在機(jī)床的主軸上，將加工的零件放在相應(yīng)的夾具內(nèi)，與精磨模相貼，調(diào)整機(jī)床擺幅，啟動(dòng)機(jī)床對(duì)零件第一面進(jìn)行精磨加工，重復(fù)上述步驟，對(duì)零件進(jìn)行第二面精磨加工，在加工過程中，每加工100件需對(duì)其中五件進(jìn)行相應(yīng)的中心厚度和面型精度的檢測(cè)，并作相應(yīng)的調(diào)整，使之達(dá)到拋光的要求，然后使零件流

8、轉(zhuǎn)到拋光工序。精磨加工過程中的檢測(cè)工具主要有測(cè)厚儀，千分表以及千分尺等。根據(jù)零件加工圖紙，選擇相應(yīng)的拋光模及夾具，粘貼聚氨酯拋光片，休整拋光模。拋光的工藝中，所用的拋光液為二氧化鍶（CeO2），夾具為比較柔軟的纖維布料，其具體操作步驟為：將休整好的拋光模上緊在機(jī)床的光軸上，把待加工的零件放置在相應(yīng)的夾具內(nèi)，與機(jī)床上的拋光模相貼，調(diào)整機(jī)床的擺幅，啟動(dòng)機(jī)床對(duì)零件的第一面進(jìn)行拋光，拋光完工后重復(fù)上述步驟，對(duì)零件進(jìn)行第二面拋光，在拋光過程中，操作者必須對(duì)每件零件進(jìn)行相應(yīng)的自檢，如零件的中心厚度、表面光潔度、光圈及光圈不規(guī)則度等必須達(dá)到圖紙的要求?？刂乒馊r(shí)在拋光模不改動(dòng)的情況下，高光圈改低光圈時(shí)，擺幅

9、向拋光模的邊緣移動(dòng)，使工件與拋光模的邊緣接觸；低光圈改高光圈的時(shí)候，擺幅向拋光模的中間移動(dòng)，使工件與拋光模的中間接觸，此種方法如果不能使光圈達(dá)到圖紙的要求，須利用休整膜對(duì)表面進(jìn)行休整。光圈是由同一束光在經(jīng)過兩個(gè)反射面后又會(huì)合于一處發(fā)生干涉現(xiàn)象而產(chǎn)生的明暗相間的條紋。而低光圈的判斷是指用手指在樣板的四周加壓,如果樣板四周與工件相接觸,而頂部有空隙,那么被測(cè)零件是屬于低光圈. 反之就是屬于高光圈.。還有一種方法是通過色序法，與標(biāo)準(zhǔn)樣板疊放，觀察彩色條紋的色序。若為高光圈則紅色在外圈，反之紅色在內(nèi)圈.光圈數(shù)的判斷:在N1的情況下,用單色光照明下,可以直接數(shù)圈數(shù),在白光時(shí)以紅色為準(zhǔn)數(shù)圈數(shù)。還有其他一些

10、專業(yè)名詞如塌邊是因?yàn)楣ぜ吘壄h(huán)帶比其它地方多磨所造成的結(jié)果而勾邊是因?yàn)楣ぜ吘壄h(huán)帶比其它地方少磨所造成的結(jié)果.（圖三）精磨拋光機(jī)在光學(xué)鏡片的精磨與拋光過程中，光圈穩(wěn)定性是一個(gè)很重要的參數(shù)。在相關(guān)資料上查閱到現(xiàn)在客戶對(duì)鏡片的亞斯要求是越來越高，如何在加工過程中讓光圈趨于穩(wěn)定狀態(tài)，并且不影響作業(yè)效率、不增加成本及保證質(zhì)量。現(xiàn)在以成為討論的“熱門話題”。因此對(duì)有代表性（代表性指面形精度難加工、局部誤差要求嚴(yán)）的部品，尋找光圈穩(wěn)定的基本條件所在有著很重要的意義。四：鍍膜工藝 各種光學(xué)玻璃因?yàn)槠涫褂媚康暮铜h(huán)境的不同，對(duì)工藝的要求和光線的通透等也就不相同，鍍膜這道工序就是為了滿足這些要求而對(duì)光線光路等做出

11、相應(yīng)的調(diào)整。鍍膜要求較高，該公司所采用的是箱式電子真空鍍膜機(jī)，在相關(guān)師傅的介紹下，其基本原理是通過電子槍發(fā)射出來的電子在磁場(chǎng)的作用下受洛侖茲力作用而打在膜料上使膜料蒸發(fā)較均勻的粘附在玻璃鏡片上，然后烘烤鏡片使膜料粘固。其基本原理圖如下：鍍膜后的鏡片通過封光光光度計(jì)來檢查其光譜曲線來計(jì)算其反射率、透射率等是否達(dá)到技術(shù)要求。在這種鍍膜方式下，由于邊緣線速度與中心線速度是不相同的，溫度也并非出處相同，所以不能保證光學(xué)表面鍍膜的均勻，邊緣和中心必然存在一定的偏差，技術(shù)人員介紹說邊緣部分和中心部分鍍膜虛邊應(yīng)控制在1/3以內(nèi)，其他解決方法有用行星夾模法，運(yùn)用自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)相結(jié)合的方法使鍍膜均勻。鍍膜機(jī)工作時(shí)要

12、求真空環(huán)境，真空等級(jí)分為初真空，低真空，高真空，極高真空，超高真空，一般要求工作環(huán)境為高真空,所處氣壓為103105Pa。鍍膜后的檢驗(yàn)方法主要有判別顏色，觀察器件的表面光潔度，測(cè)試所鍍膜層的牢固度（使用擦拭法）。鍍膜的具體工序如下所示：1 操作人員，必須取得崗位資格證書2 膜料的選擇 膜料MgF2 純度99.993 工房的要求 溫度控制在22C4C，濕度80，工房?jī)?nèi)一切設(shè)施擺放整潔。4 清潔基片用脫脂布蘸醇醚混合液擦拭零件表面，若表面印記不能用混合液擦去，可用細(xì)拋光粉擦，然后用醇醚混合液擦干，以哈氣檢查表面清潔程度。5 裝料裝件將擦拭干凈的基片放置在鍍膜用夾具上，并調(diào)整好夾具及基片的位置，以便

13、蒸發(fā)時(shí)目測(cè)干涉色的變化，同時(shí)將蒸發(fā)源及膜料裝好。6 開冷卻水和擴(kuò)散泵7 抽低真空打開機(jī)械泵低閥，抽低真空，打開低真空測(cè)量表頭（熱電偶真空計(jì)），測(cè)低真空度。8 離子轟擊當(dāng)真空抽至1020Pa時(shí)開始轟擊，轟擊電流50150uA，啟動(dòng)工轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)工作，將低閥關(guān)閉，抽預(yù)閥（管道），當(dāng)真空度降至20Pa時(shí)，關(guān)閉預(yù)閥，重新抽低閥，重復(fù)動(dòng)作維持真空度在100.1Pa之間，時(shí)間1020分鐘。9 開高閥 離子轟擊1020分鐘，低真空在110Pa時(shí)，打開高真空閥門，待離子轟擊輝光消失后，切斷轟擊電源。10 烘燒 250C300C11 測(cè)高真空當(dāng)真空度到0.001Pa時(shí)，用電離真空計(jì)測(cè)量12 預(yù)熔除氣 當(dāng)真空度至0.008Pa時(shí)開始預(yù)熔除氣，預(yù)熔緩慢，至膜料徹底變?yōu)榱鲃?dòng)的液體。13 蒸鍍 當(dāng)溫度達(dá)到250C300C時(shí)，真空度達(dá)到0.0050.007Pa，即可蒸發(fā)，蒸發(fā)電流應(yīng)比預(yù)熔時(shí)的電流略低，避免出現(xiàn)“打點(diǎn)子”，用目測(cè)觀測(cè)