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光学零件实验指导书.pdf
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2022-02-08
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《光学零件实验指导书》是一本专为教育领域设计的实践教材,主要涵盖了光学零件的加工工艺流程。这本书由长春理工大学光电工程学院的薛常喜和李艳红编写,旨在帮助学生理解和掌握光学元件的制造技术。以下是书中部分实验内容的详细解释: 实验1:块料毛坯的锯切与整平 此实验的目标在于让学习者了解块状毛坯的加工流程,包括切割余量的计算,以及如何使用玻璃锯料机进行切割和单轴机进行整平。实验中会使用到如锯料机、单轴机、平模、磨料等工具。玻璃的锯切通常采用金刚石锯片,其直径、厚度、边缘线速度和金刚石颗粒粒度都有特定要求。整平则通过散粒磨料研磨来实现,确保表面平整和尺寸精确。 实验2:块料毛坯的划割、滚圆与开球面 这部分实验涉及更复杂的形状处理,如划割、滚圆和开球面。这些工艺对于制作光学透镜至关重要,因为它们决定了透镜的基本形状和曲率。 实验3至实验12则涵盖了更多光学零件的制造和检测技术,包括透镜的铣磨、上盘、下盘、光圈识别、高速抛光、定心磨边、胶合、高精度平面制造、光学晶体的研磨抛光、直角棱镜的制造、以及非球面加工等。这些实验旨在训练学生的实际操作技能,使他们能够熟练掌握各种光学零件的加工工艺,确保最终产品的质量和光学性能。 通过这些实验,学生不仅可以掌握光学零件的基本制造技术,还能了解到各种设备的使用方法和工艺参数的选取原则,这对于他们在未来从事光学工程工作时具有极大的实践价值。同时,实验中的检测环节强调了质量控制的重要性,确保光学零件的精度和一致性。这些实验内容对于提升学生的理论知识与实践能力,推动中国光学工程的发展起到了积极的推动作用。
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长春理工大学光电工程学院
光学制造技术
实 验 指 导 书
薛常喜 李艳红编写
长春理工大学光电工程学院
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2
目 录
实验 1 块料毛坯的锯切与整平 ....................................................................................................... 3
实验 2 块料毛坯的划割、滚圆与开球面 ....................................................................................... 6
实验 3 球面透镜的铣磨工艺 ........................................................................................................... 9
实验 4 透镜的上盘与下盘工艺 ..................................................................................................... 14
实验 5 光圈识别 ............................................................................................................................. 16
实验 6 高速抛光工艺及光圈修改实验 ........................................................... 错误!未定义书签。
实验 7 透镜的定心磨边工艺 ......................................................................................................... 19
实验 8 透镜的胶合 ......................................................................................................................... 23
实验 9 高精度平面的制造与检测 ................................................................................................... 27
实验 10 光学晶体的研磨与抛光 ..................................................................................................... 29
实验 11 直角棱镜的制造与检测 ....................................................................................................... 30
实验 12 非球面加工实验 ................................................................................................................... 33
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/79697030/bg3.jpg)
3
实验 1 块料毛坯的锯切与整平
一、 实验目的
1、熟悉块料毛坯加工工艺过程及加工余量的确定;
2、掌握玻璃锯料机的使用方法及锯切工艺;
3、掌握单轴机使用方法及整平工艺;
4、掌握用散粒磨料整平的技巧。
二、 实验设备与用具
锯料机、单轴机、平模、玻璃块、磨料 80#、120#、卡尺、厚度尺等。
三、实验步骤与内容
块料毛坯是用玻璃块加工而成的毛坯。主要加工工序包括:
锯切、整平、划割、滚圆、开球面
1、锯切
将玻璃块按着毛坯的尺寸或角度要求, 在锯料机上进行锯切。 玻璃的锯切主
要采用金刚石锯料机,见图 1。
金刚石锯料机多为非标准设备, 其结构型号各异。 按其进给机构的特点, 可
分为重锤进给、丝杠进给和液压进给三种形式的锯料机。
金刚石锯料机使用的锯片是金刚石锯片,锯片的直径一般为 φ300~400mm,
厚度为 2~3mm;边缘线速度一般为 20~40m/s;金刚石颗粒的粒度一般为 60#~
80#;浓度一般取 100%~150%。图 2 是在用金刚石锯片锯切玻璃。
图 1 金刚石锯料机
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/79697030/bg4.jpg)
4
图 2 金刚石锯片
2、整平
整平是把锯切后的坏料不平整的表面磨平, 并修磨厚度和两面的平行度, 或
修磨角度等。
整平的方法 :散粒磨料研磨整平法和金刚石磨轮铣磨整平法两种。
前者是在普通的研磨机(见图 3)上,用铸铁平模盘,采用不同粒度的磨料
整平;后者是在平面铣磨机(见图 4)上进行整平。
图 3 单轴机
图 4 平面铣磨机
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/79697030/bg5.jpg)
5
为提高生产效率, 通常先单块整平第一面, 然后再用粘结材料 (由松香和蜂
蜡按一定比例融合而成)将其粘在平模上,成盘整平第二面。
整平加工余量,单面约取 0.5 ~1mm,公差为± 0.1mm。
⑴散粒磨料研磨整平法工艺过程:
①开动机床,平模平稳转动起来后,往平模上撒适量的磨料;
②双手拿着要整平的玻璃片,放在平模上研磨;
③玻璃片在平模上要以一定摆幅,逆着平模转动方向运动;
④不时地观察研磨面的研磨情况, 当玻璃表面全部磨到后, 停止第一面的整
平;
⑤整平第二个表面(如果是成盘整平,需要胶盘后再整平) 。工艺过程与整
平第一面相同,但要注意控制毛坯厚度;
⑥各项技术指标达到要求后,清洗,进入下一道工序。
四、实验报告
实验报告要求:
⑴记录实验中所用的机床型号、锯片参数、磨料粒度及种类等;
⑵画出完工毛坯图;
⑶总结加工工艺过程;
⑷回答如下问题:
①金刚石锯料机按其进给机构的特点,有哪几种?
②金刚石锯片,锯片的直径、厚度、边缘线速度、金刚石颗粒的粒度、浓
度一般取多少?
③锯切时玻璃是如何装夹的?
④整平时一般采用哪几个粒度的磨料?如何做才能保持平模的表面的平
面性?
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