光學零件的加工,分為熱加工、冷加工和特種加工,熱加工目前多采用於光學零件的坯料備製;
冷加工是以散粒磨料或固著磨料(liào)進(jìn)行鋸切、粗磨、精磨、拋光和定心磨邊(biān)。
特種加工僅改變拋光表麵的性能,而不改變光學零件的形狀和尺寸,它包括鍍膜、刻度、照相和膠(jiāo)合等。
冷加工各工序的主(zhǔ)要任務是(shì):
銑磨工序:去除鏡片表麵凹凸(tū)不平的(de)氣泡和雜質,起到成型作用;
精磨(mó)工序:是使(shǐ)零(líng)件(jiàn)加工到規定的尺寸和(hé)要求,將其銑磨出來的鏡片的破壞(huài)層消除掉,大隻固定R值,作好拋光準備;
拋光工序:是使零件表(biǎo)麵光亮(liàng)並達到要求的光學精度(dù);
定心工序:是相對於光軸加工透鏡的外圓,把透鏡的外徑磨到指定的直徑;
鍍(dù)膜(mó)工序:是在透鏡的表麵鍍增透、反射等膜層;
膠合工序:是將不同的光(guāng)學零件膠合在一起,使其達到光軸重合或按一定方向轉折;
塗(tú)黑工序:在鏡片的毛麵塗一層黑墨,達到消光的目的(de);
光學冷加(jiā)工流程:
先以(yǐ)毛坯削材開始加工到以下工序
光學透鏡冷加工流程(chéng)
精磨:
精磨處於研磨的中間工序,相當於機械加工中的(de)半精加工,此(cǐ)虹序的主要目的是消除前道切削時留下的(de)表麵坑洞,達到表麵粗糙度要求和麵形誤差,中心厚度控製等;此工序需要選擇金剛石顆粒的粒度與玻璃材料磨耗度的(de)搭配關係主軸轉速與擺臂的運動幅度等。
如何保持粗磨皿表麵曲(qǔ)率半徑的精度?
粗磨(mó)是用磨皿與鏡片(piàn)麵(miàn)接觸的方式進(jìn)行。雖然,磨皿表麵(miàn)的曲率半徑在開始使用時是(shì)修改得很好的,但是隨著鏡片的磨削,磨(mó)皿也在不斷磨損,逐漸(jiàn)地就不一定能保證鏡片的加工精度。
保(bǎo)持粗磨皿曲率半徑不變或少變(biàn),就應采取:
1.合理選擇工(gōng)治具
凡是(shì)位於(yú)上麵的治具總要比(bǐ)下麵治具的尺寸小,這是因為(wéi)上麵治具(jù)要擺動的關係。
假如上麵治具尺寸與下麵治(zhì)具的尺寸相同,上麵治具的邊緣磨(mó)削機(jī)會太少,上麵治具有翹邊的趨勢。
假如上麵治具尺寸比下麵治具的尺寸小得太多(duō),超過了(le)規(guī)定的(de)數據,上麵治具在擺動過程中,其邊緣不露(lù)出來(lái),上麵治具的邊緣會磨損過甚,上麵治具有塌邊的趨勢。
假如(rú)上麵治具尺寸比下(xià)麵治具的尺寸大,則在擺動時,下麵治具的邊(biān)緣露出的機會又會太少,下麵治具的邊緣磨損過甚(shèn),下(xià)麵(miàn)治具有(yǒu)塌邊(biān)的趨勢。
光學(xué)透鏡冷加工流程
拋光:
研磨拋(pāo)光是獲得鏡片表麵品質的主要工序,目的是去除上工序粗磨殘留的瑕疵並達(dá)到表麵形狀精度、中心厚度尺寸均符合規格要求;
此工序需要注意研磨粉潔淨度、研磨液調配比例濃(nóng)度(dù)、液體(tǐ)溫度、拋光皮選擇、轉速與(yǔ)擺(bǎi)臂幅度等
影響拋光的因素
拋光的結果(guǒ)好壞受許多因素影(yǐng)響:
工件的粗糙度
空氣的(de)溫度及相對濕度
空氣含塵量(liàng)
玻璃種(zhǒng)類
零件大小
1.零件與治具大小比(bǐ)列
2.拋光劑的性質
3.工作軸轉速
4.擺動的頻率、擺(bǎi)幅及擺幅中心位置
5.拋(pāo)光麵的溫度、壓力
6.拋光劑的輸入量及溫度
光學透(tòu)鏡冷加工流程
芯取
利用金剛(gāng)石砂輪磨(mó)外(wài)圓,主要目的是,將(jiāng)組成球麵鏡片的2個球麵對應的圓心連線(光軸)與(yǔ)機械夾(jiá)具軸(幾何軸)重合,同時並確保鏡片外觀無刮傷,外徑尺寸、倒角、深度要求(凹透鏡時)均符合規格要求;此(cǐ)工序和切削一樣,需要考慮金剛(gāng)石(shí)砂輪粒度與玻璃磨耗度之間搭配關係選擇
光學透鏡冷加工流程(chéng)鏡片洗淨工(gōng)程:
目的:1、在研磨拋光後去除玻璃鏡片表麵研磨液等雜質(1次洗淨):
2、在(zài)芯取後去除玻璃鏡片表麵(miàn)殘(cán)留的切削冷卻液(2次洗淨):此工序需要考慮純水品(pǐn)質、洗劑濃度、超聲波強度、切水烘幹條件、玻璃材料的耐水性、耐酸性、耐堿性、耐侯(hóu)性等因(yīn)素,確保洗淨(jìng)後品質;
光學透鏡冷加工流程鍍膜工程:
光學鍍膜《蒸鍍):
為了使鏡片具有所需要的光學性能,需要在(zài)鏡片(piàn)的2個表麵鍍上厚度不同的薄膜層,使其具有達(dá)到一定的光譜特性和影像效果:在真空腔(qiāng)體內,將鍍膜藥材加熱使其向上燕鍍到麵對藥材的鏡片表麵;鏡片(piàn)薄膜主要分AR膜(增透膜)和IR膜(mó)(紅外截止膜),根據不同的產品(pǐn)設計要求,鍍不同的膜:此工序的品(pǐn)質要求膜層附著強度、中心波長、穿(chuān)透率、反射率等(děng):所用的藥(yào)材有氟化鎂、氧化鋯、OS50、TiO2、二(èr)氧化矽等等;
光學透鏡冷加工流程鍍膜工程
AR膜(增透(tòu)膜)---首先,所有的鏡頭都會反光,在可見光中有(yǒu)“紅、綠、藍”三色,波長也不一樣,當膜層厚度一定的(de)時候,隻能讓其中的某一種通(tōng)過,通常是綠光先進入,則此時我們會看到反光顏色是藍紫色,因為綠光已經全部通過(guò)了,我們為(wéi)了減少其他光線的反射流失,盡可能讓我們希望的光線都(dōu)通過,這時我們需要鍍(dù)上一層增透薄膜在鏡片(piàn)的表(biǎo)麵(miàn);
IR膜(紅外截止膜)---我們人(rén)的眼鏡(jìng)隻能看到(dào)波長在380-700nm區間的(de)可(kě)見光,為了使光學元器件(CCD、CMOS)的成像效果接近於人的(de)眼鏡視覺效果(guǒ),需要在可見光區間實現高透過率,但高透過的同時,由於(yú)CCD和CMOS對紅外光和紫外光相(xiàng)當敏(mǐn)感(gǎn)(波長700-1100nm),他們會造成成像的幹擾使得影像(xiàng)失真,為了(le)避(bì)開紅(hóng)外幹擾,必須對這區間波長的光進行攔截,保(bǎo)留380-700nm區間的可見光完全透過,所以就是需要在鏡片上交替鍍上高低折射率(lǜ)不同的(de)膜層,以實現這個效果:
光學透鏡(jìng)冷加工流(liú)程(chéng)
膠合工程
粘合(hé)
簡化複雜鏡片的加(jiā)工,需要將2片或以上的鏡片用為了減少(shǎo)反射光能(néng)損失,特殊膠水按(àn)照技術(shù)要求,將其粘合在一起,實現光學(xué)性能光學透鏡冷加工流程
塗墨工程
塗墨(mò):
將鏡(jìng)片的外徑部位、凹透鏡的外徑(jìng)連同垂直倒(dǎo)角處,用黑色塗料進(jìn)行均勻塗黑,以便達到消除或減少雜光在鏡頭中漫反射而影響(xiǎng)成像的效果