读者信箱

一、用球面铣磨机加工球面零件有时出现非球面,为什么?在球面铣磨机上加工球面零件,有时会出现这种情况,即机床调整好开始加工的球面是合格的,但连续加工一段时间后其擦贴度变成边缘和中间接触,也就是说工件面形的腰部凹下去,为什么?引起原因如下:     

控制超半球透镜光轴与端面垂直的工艺探讨

设计高倍率显微镜的光学系统时,设计者常常会选用一些半径小、精度高的超半球小透镜,有时选用小型双球面零件,即在超半球透镜的端面上附加一个凹球面。这就给工艺人员提出了如何根据这种特殊零件的具体要求,编制出合理而完善的加工工艺。这种零件的外部形状及精度要求(见图1)如     

读者信箱

答读者1.什么叫擦贴度?它的大小与什么因素有关?答:试擦贴度是判断两球面半径接近程度的重要手段,若需判断某球面半径与另一标准球面半径的接近程度,可先在标准球面上薄薄地涂上一层油,如图1所示,设ab=δ为油层厚度,令零件与标准球面擦贴,显见,只是     

控制超半球透镜光轴与端面垂直的工艺探讨

<正> 在设计显微镜光学系统时,为了获得较高的放大倍数,取得较好的象质,设计人员常常会选用一些半径小,精度高的超半球小透镜。有时甚至选用小型的双球面零件。即超半球透镜的端面上附加一个凹球面。这就给工艺人员提出了一个课题,如何根据零件的这种特殊要求,编制出合理完善的工艺来。为便于说明问题,现在把这类零件的外部形状及精度要求说明如下:     

轨迹成型法加工球面光学零件新原理的研究

针对在现行球面光学零件加工的基本工序中存在的问题，提出了用轨迹成型法加工球面光学零件的新原理，并对其进行了深入研究。轨迹成型法加工新原理是零件在自身旋转的同时，以某一设定的曲率半径摆动的复合运动与磨轮的圆周运动相互干涉，形成凸或凹的球面。此加工原理的机床能够使加工工序集中化、磨床多用化、加工范围扩大化，而且使工件的面形精度和表面粗糙度容易得到保证，并且加工效率得到了提高，加工成本得到了降低。因此，该加工原理具有广泛的推广应用价值。     

关于光学制图法的国际标准概要

本文叙述了光学制图法的最新国际标准。包括光学零件的基本绘图方法以及光学材料的缺陷允差、球面面形误差、零件的中心偏差、球面疵病允差、表面粗糙度、表面处理和镀层等的表示方法。     

环形金属球面反射镜的加工

<正> 金属和光学玻璃在性能上有很大差异,这就给其球面成形带来一定困难。通过实践,我们初步掌握了加工金属球面反射镜的方法,以图1所示之零件为例,我们选用的毛坯为精铸或锻造型料。各面加工余量约为1mm。     

光学零件加工主要难点的分析

本文根据光学零件在当今科学技术中的重要作用,阐述了球面及非球面光学零件的各种加工方法及其难点,讨论解决加工难点的方向和可行方法。     

读者信箱

<正> 答读者透镜光圈数N与其半径误差dR有何关系? 大家知道,在光学零件加工中,通常用“光圈”来测量球面的曲率半径的误差。“光圈”检验是用玻璃样板进行的,如图所示。将一块作为标准的“工作样板”放在被测透镜的球面上。工作样板的曲率半径(R)     

阴影检验(续)

三、阴影检验的应用由于阴影检验具有一系列比较突出的优点,如设备简单、比较直观、灵敏度高、被检光学零件的口径不受限制,而且又属于非接触检验等等,所以广泛地应用于光学零件的制造中。下面我们将着重介绍它在光学零件加工检验中的一些应用1.在大口径球面反射镜加工中的应用由于大口径球面样板制造困难,尤其在生产数量较少的情况下,更没有必要制造那么大口径的样板。因此在大口径球面反射镜的制造中,几乎都采用刀口阴影法来检验。检验时将刀口仪放在反射镜的球心,如图1所示,构成自准直光路。刀口仪的位置要尽可能放准确,刀口仪的星点用目视法使其大致位于反射镜的光轴上。由于星点光斑的均匀性对阴影图形有影响,所以在检验前必须将刀口仪星点孔出射的光斑     

球面光学零件气囊抛光工艺参数优化的研究

针对球面光学零件,采用气囊抛光方法对其进行加工,以正交实验为实验方法,以球面光学零件材料去除率和表面粗糙度为目标,研究了5个主要影响因素(气囊压缩量、气囊转速、内部压力、抛光液浓度和工件曲率半径)对材料去除率和表面粗糙度的影响程度,并根据实验结果优选工艺参数,找出影响材料去除率和表面粗糙度的工艺参数优化组合。以去除率和表面粗糙度为目标工艺参数,在优选后的结果指导下,根据优选后的工艺参数,以控制表面粗糙度为目标,采用离散进动方式抛光球面光学零件,可获得超精密的光滑表面。     

光学组件球面定中心

简单回顾光学零件中心偏的定义,产生原因及它对光学系统成象质量的影响。在此基础上,讨论光学组件球面定中心的原理、设备、调整方法和与此相关的问题,最后就光学组件球面定中心工艺的应用前景作了一些展望。     

基于白光干涉的光学球面半径测量研究

光学球面曲率半径是决定光学球面光学特性的重要参量,通过测量光学球面的曲率半径，可以审核光学元件设计制造质量。在基于白光干涉理论基础上，将莫尔光栅位移测量系统及CCD数字图像采集处理系统集成到迈克尔逊干涉仪上，利用CCD数字图像处理技术，构建了光学球面曲率半径自动测量系统。该测量系统对于大曲率半径的光学球面测量精度较高；对于半径R＝71.2037mm的光学球面,其测量标准误差σR＝0.4723mm。实验结果表明：设计的光学球面自动测量系统可以对大曲率半径光学球面实现高精度测量。     

均匀带电球面的电场强度分布再讨论

本文通过讨论球面内、外及球面上的电场强度，对均匀带电球面的电场强度分布作了新的诠释。     

用五轴机刻制球面分划板

目前,国内刻制球面分划板一般采用两种方法。一种是利用万向接头原理,使刻刀始终垂直于球面切线进行刻划,这种方法可刻划任何曲率半径的球面分划板,有的厂就利用这种原理制造了具有万向刀架或万向承座的专用球面刻线机。但是,这种刻线机的万向接头要求精度高,制作麻烦,机器用途单一。它虽然使用模板缩放,但一次只能刻划一块零件,效率不高。另一种方法是在没有专用球面刻线机的条件下,用手摇万能刻线机进行刻线。它的刀架结构形式是直     

高速抛光中工艺因素与抛光速率的关系

本文总结了采用球面零件作为试件,在高速抛光机床上进行抛光液浓度、酸碱度、抛光液温度、流量、机床转速和抛光压力等工艺因素与抛光速率之间的关系的实验。     

子孔径范成法铣磨半球及超半球光学整流罩

为攻克高陡度球面光学零件成型技术，以半球及超半球红外光学整流罩为研究对像，提出了一种子孔径铣磨加工方法。对传统范成法铣磨成型理论进行拓展，将球面离散为一系列子孔径环带，砂轮沿环带“步进”运动，拼接成型得到完整的球面。分析了成型球面与三轴机床位置坐标之间的转换关系，对加工运动轨迹进行仿真，开展半径误差补偿验证实验及变速进给参数优化实验，提出变半径铣磨法解决超半球加工材料过切问题。对长径比分别为0.5（半球）和0.55（超半球）的热压硫化锌、镁铝尖晶石整流罩开展成型工艺试验，加工表面各点矢高差<4μm，表面粗糙度Ra<1.5μm。实验结果表明：该方法为高陡度球面加工提供了有效的解决方案。     

大曲率球面零件光学膜厚分布数值计算

为了对沉积在大曲率球面零件表面的光学膜厚分布进行理论分析计算,首先确定了工艺配置,然后通过数学建模确定出计算函数式,最后通过数值积分分别对蒸发源为点源（n=0）和蒸发源为面源(n=1,2)进行了计算。计算结果与实验结果比较后表明:在本文确定的工艺条件下,n=2时计算结果与实验结果比较吻合。证明采用本文设计的建模方法结合恰当的蒸发源发射特性,通过数值计算,完全可以对大曲率球面零件的膜厚分布进行计算。     

金刚石套料机

我厂利用废旧台式钻床改装一台金刚石套料机(图见封四),可用于光学零件内外圆成形,比原来手工加工提高工效二十余倍。该套料机的主轴转速为6000转/分。切削液从油泵输出,通过主轴的导管,由套料磨头的切削刃口自内向外循环。利用气动工件可迅速固定与取下,使用时,气泵压力控制在600毫米汞柱左右。套料磨头基体由钢材料制成,再用电解镍沉积法在刃口镀敷上一层80～100号的金刚石粉末。金刚石粉末层沉积厚度的不同与磨损情况将直接影响零件的公差范围。     

用计算全息法检测大口径凸非球面的研究

针对大口径的凸非球面零件使用特殊材料(如采用碳化硅)时无法用传统的背部检验方法的难题，初步研究了计算全息法检测凸非球面的原理和方法。所研究的凸曲面为一扁球面，口径为100mm，通过设计得出了相应的结果，实现了新型光学元件——二元光学面在凸曲面检验中的应用。