《光学零件加工常用辅料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光学零件加工常用辅料（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章 光学零件加工常用辅料光学零件加工根据各工序加工特点、加工要求、以及加工工艺、加工设备的不同，加工过程中所使用的辅料也各有不同，以下结合我司现有实际，对各工序辅料使用情况作一个简单介绍。一、 铣磨铣磨是光冷加工过程中的粗加工工序，根据加工条件的不同可分为散粒磨料加工和金刚石磨轮铣削加工两种加工方式，我司目前光学零件的粗加工主要采用精刚石磨轮铣削的加工方式，所采用的辅料主要是金石刚石磨轮，磨轮的种类根据用途的不同分为铣镜片用磨轮和倒角用磨轮，根据磨轮的粒度不同、口径不同又分为若干个型号，我司目前根据所加工的零件材质、直径大小所采用的磨轮粒度150#300#之间，磨轮内径255之间。除金刚石
2、磨轮外，冷却液也是铣削加工过程中必备的辅料，冷却液具有冷却、清洗和润滑的作用，对铣削加工来说冷却液的作用主要是冷却。因为玻璃的导热性差，在高速磨轮作用下，玻璃去除量较大，产生大量的摩擦热，如果不把这些热量及时带走，不仅使磨具磨损严重，而且工件质量也难以保证。目前国内采用的冷却液主要有三大类：水溶性冷却液、乳化液冷却液、油性冷却液。我司目前主要采用乳化液冷却液，是由矿物油和水在乳化剂的作用下所形成的一种稳定的乳化液。由于它既含有水又含有油，应此它兼有水和油作冷却液的优点，即冷却、清洗、润滑和防锈性好。主要缺点是配制困难，易油水分相不均匀，另外容易堵塞磨轮。二、 精磨精磨的方法分为散粒磨料精磨和金
3、刚石精，前者称为古典法精磨，后者称为高速精磨。我司目前主要采用金刚石精磨，加工过程中所使用的辅料主要有金刚石丸片、金刚砂、和冷却液。1、 金刚石丸片：a、 根据丸片结合剂不同分为金属丸片和树脂丸片，金属丸片主要用于第一道精磨，树脂丸片主要用于第二道精磨。b、 根据丸片粒度不同又分为若干型号，我司目前主要采用日本进口丸片，金属丸片粒度在1200#1500#之间，树脂丸片粒度在1500#2000#之间，另外由于进口丸片价格比较昂贵，在砖修皿制作时以及较硬材质第一道加工时也采用一些国产W20-Q1、W20-Q2、W20-Q3的丸片。c、 根据丸片的形状不同又分为砖石粒和总型丸片，总型丸片有便于帖付，
4、便于修理和加工品质好的特点，但价格昂贵，一般主要针对20以下镜片采用总型丸片。2、 金刚砂：金刚砂主要用来修复金刚石磨具和各总皿台的修复，国内金刚砂根据粒度不同从46#0.5分为22个等级，下表是一些主要国家金刚石粒度表示方法中国 美国、日本 俄罗斯 德国、瑞士粒度号 尺寸范围um 粒度号 平均尺寸 um 粒度号 尺寸范围um 粒度号 尺寸范围um46# 400315 36 600 A50 630500 D500 40060060# 315250 48 424 A40 500400 D350 30040070# 250200 54 360 A32 400315 D250 20030080# 2
5、00160 60 320 A25 315250 D150 120200100# 160125 70 250 A20 250200 D100 80120120# 125100 80 220 A16 200160 D70 6080150# 10080 90 180 A12 160125 D50 3860180# 8063 100 140 A10 125100 D30 1838240# 6350 125 120 A8 10080 D15 918280# 5040 150 95 A6 8063 D7 59W40 4028 220 70 A5 6350 D3 25W28 2820 240 60 A4 5
6、040 W20 2014 280 50 AM40 4028 W14 1410 320 42 AM28 2820 W10 107 400 38 AM20 2014 W7 75 600 30 AM14 1410 W5 53.5 700 22 AM10 107 W3.5 3.52.5 1000 15 AM7 75 W2.5 2.51.5 1500 10 AM5 53 W1.5 1.51 1800 8 AM3 31 W1 10.5 2000 7 AM1 1 W0.5 0.5 3000 5 3.冷却液在精磨加工过程冷却液不仅具有冷却、清洗、润滑的作用，而且对磨具还起一定的化学作用，目前国内外在高速精磨中
7、，广泛使用的冷却液是以水为主体的，再加入少量的三乙醇胺、甘油、硫酸镍等组成三乙醇胺水、甘油水、三乙醇胺甘油水等水溶性的冷却液。同时还添加一些防锈剂、防泡沫添加剂、偶合剂、和防雾剂以达到防锈、除泡、防雾和增强磨具表面活性的目的。三、 抛光（一）抛光粉玻璃抛光是光学零件精磨以后的一道主要工序，抛光粉是抛光中的主要化工辅料。抛光的目的有两个。一是去除精磨后的凹凸层及裂纹层，使表面透明光滑，达到规定的表面疵离等级，其二是精确修正光学零件表面的几何形状，达到规定的面形精度N和N(N光圈数，N光圈局部差)。因此对抛光粉有一定的要求如下：1、外观均匀一致，不含有机械杂质2、粒度大小基本上均匀一致3、具有一定
8、的晶格形态和晶格缺陷，化学活性较高4、具有良好的分散性(不易结块)，有良好的吸附性，抛光粉颗粒能均匀分布并吸附于抛光模表面，不致有聚集和流失现象5、有合适的硬度和比重抛光粉的基本成分是一些金属氧化物，如铁、铈、锆、铝、钛等金属氧化物。常用的抛光粉有：三氧化二铁（红粉）、铈-稀土氧化物、氧化锆三类，它们可单独使用或混合使用，也可加入添加剂使用。1、 三氧化二铁抛光粉又称红粉，颗粒大小约0.5um,莫氏硬度47,比重为5.2,红粉虽然抛光效率低,但抛光表面粗糙度小,因此对于粗糙度要求达到较小值的零件抛光目前仍采用红粉。2、 铈-稀土氧化物抛光粉它是一种以铈为主要成分的稀土氧化物抛光粉，按其氧化铈含
9、量不同可分为三类：a、高铈抛光粉：氧化铈含量95%以上，呈浅黄色，比重7.3左右，主要用于古典法抛光和高精度零件加工。也有很多厂将它用作高速抛光，但由于比重大悬浮性不好。b、富铈抛光粉：含氧化铈70%80%，黄色或褐色，比重6.5左右，适用于高速抛光。c、混合稀土抛光粉：含氧化铈在40%50%之间，通常呈红色或褐红色。主要用于显像管玻璃的抛光，眼镜片和平板玻璃的抛光。3、 氧化锆抛光粉氧化锆抛光粉莫氏硬度 5.76.2,其抛光能力一般介于氧化铈和红粉之间，适合于高速低压的抛光条件下使用。我司目前所用的抛光粉主要为铈-稀土氧化物抛光粉其型号和规格大致以如下：型号 平均粒度 （um） Ce02含量
10、 颜色 备注ROXH-4（K） 1.8 50% 红褐 一般硝种适用TE-1000# 1.2 50% 红褐 一般硝种适用H-101 1.0 90%5% 白色 软硝种适用MP-100 3.0 65% 黄棕 高效率研磨力强CEPOL-201# 3.9 75% 肤色 研磨力较强，高效TE-506# 0.8 50% 红褐 软硝材适用CEROX-1650# 21 61% 白色 硬硝材适合ZOX-N(糊状) 1.01.4 Zr0248%55 0/0 肤色 烧蚀的防止发生佳 Lak,FK,SF 适用N-5 1.5 50% 黄褐 一般硝种适用SY-84 1.8 50% 黄褐 一般硝种适用SY-10 1.0 55
11、% 黄褐 软硝种适用（二）抛光模层材料抛光模和抛光粉一样也是抛光所用的主要材料，两者如果配台得好，不但抛光效率高，而且抛光出的光学零件表面质量也好，否则，不但抛光效率低，而且零件表面光洁度差。抛光模是由抛光模层和抛光模基体两部分组成，抛光模层直接与工件接触，在抛光过程中，除了承载抛光粉粒子外，还会参与抛光过程的许多物理化学作用。 1、对抛光模层的基本要求（1）微孔结构，抛光模层应具有微孔结构，一方面能够吸附，贮存大量的抛光粉。其孔穴大小足以使抛光粉颗粒在其中自由滚动，使抛光粉的锋利尖角不断切削玻璃，另一方面，抛光模层与玻璃表面是由许多很小的表面接触，而不是整个面形接触，比压加大，从而加速抛光过
12、程。在抛光模中加入纤维质，有利于形成微孔组织，在微 孔不足的情形下，要在抛光模层上多开槽来弥补。（2）具有一定的弹性，塑性和韧性，以保证零件加工时的精度，加工时，模层应有微量的蠕变。（3）具有一定的硬度，使之耐磨，能长期保持模层的面形精度。如果太软，则容易变形而引起塌边，若硬度太大，模层与玻璃之间就吻合不好。则易产生划伤和难 于消除局部误差。（4）具有良好的耐热性，使模层在加工中不致因受热而变形。一般来说，抛光模材料的软化点应在90100C以上，以保证光圈的稳定性。 （5）有一定的粘性，能牢固地粘附在抛光模基体上。 （6）成型收缩率小，老化期长，吸水性能较好。 （7）能溶于一般有机溶剂中，易于
13、清洗。2、常用的抛光模层材料（1）、抛光柏油主要成分：沥青、松香、蜂蜡，抛光柏油适用于低速抛光，亦即古典法抛光。（2）、古马龙混合抛光模主要成分：古马龙树脂、沥青、氧化铈、氧化锌、羊毛、地蜡、邻苯二甲酸二丁酯，硬度高与抛光柏油，适用于高速低压条件下的多片抛光。（3）、环氧抛光模主要成分：环氧树脂、聚酰胺、乙二胺、玛瑙粉、核桃粉、尼龙粉，硬度及耐磨性好，抛光效率高，但吸附性差、弹性差、容易大滑，适用于中等精度零件加工。（4）、聚氨酯模聚氨酯模是一种新型抛光模，又称聚氨基甲酸乙酯微孔橡胶抛光模。它耐磨性能优异。强度高，具有微孔结构，能储存抛光液，去麻点快，能抗压，变形小，易保存面形，模层寿命长。适
14、用于高速高压条件下的大批量零件高效抛光。3、 公司主要模层材料我司目前镜片加工主要采用聚氨酯抛光模层材料，其规格型号如下:1、LP-87 淡黄色或肤色(硬硝材多用)2、LP-57 白色（一般硝种多用）3、LP-26 粉红色（一般硝种多用，单片、多片均可）4、LP-66 红褐色或暗红色（多片或大镜盘多用）5、GR-35 灰色（软硝材多用）除聚氨酯材料外，我司在多片加工时还使用到少量古马龙材料，在样板抛光时使用了大量抛光柏油。四、 磨边磨边常用辅料有：磨边磨轮和冷却液磨边磨轮通常采用金刚石磨轮或碳化硅砂论，其粒度在300#400#之间，我司主要使用金刚石磨轮，粒度350#居多。我司磨边冷却液主要采
15、用油性冷却液，冷却效果好，对镜片的防护性好。五、 镀膜薄膜材料迄今已不下百余种，根据形成薄膜的技术分为化学镀膜材料、真空镀膜材料。现代光学薄膜，几乎完全是用真空蒸发镀制的。因此，这里主要介绍真空镀膜材料。（一）真空薄膜材料的性质主要有以下几点1光学特性，主要是折射率和透明区2材料所必需采用的镀制方法3薄膜的机械特性，如硬度、耐磨性以及内应力的大小4化学特性，溶解度，抗大气腐蚀的稳定性以及与其它材料的相溶性5毒性，应尽量避免采用有毒的材料6在特殊应用的其它特性，如导电率或其它常数（二）、真空镀膜材料的分类真空镀膜材科大致可分为金属与合金材料、介质和半导体材料、有机薄膜材料等，也可镀成混合膜、合成膜，多层膜等。1、金属膜：如铝、银、金都是广泛应用的镀膜材料，它们有几个非常可贵的性质，如反射率高、截止带宽、中性好、偏振效应小等，对镀制一些有特殊应用的膜系有重要的作用。2、合金：如镍铬合金、同铝合金等常被用作中性衰减片3、介质和半导体材料：如氟化镁、三氧化二铝、硫化锌、氧化铌、氧化铈、氧化钛、二氧化锆、二氧化硅以及各种氧化物的混合料等4、有机膜：如聚全氟乙丙烯、四氯化氟、四氯乙烯等，常用于光学元件的保护膜和干涉膜六、 胶合光学零件的胶合是把两块或多块单个零件，用胶粘剂或光胶等
