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       目       錄

一、精磨片的選用原則

二、銑磨輪使用注意事項

三、清洗劑的選用原則

四、拋光粉的選用

五、光敏膠使用注意事項

六、光學用膠的選用原則

七、金剛石磨具的濃度計算方法

 

一、  精磨片的選用原則

1、粒度的選擇
    由于精磨工序處于粗磨與拋光兩道工序之間,起到了承上啟下的關鍵作用,因此正確選用合適金剛石粒度的精磨片顯得尤其重要。選用的原則是所用精磨片必須既能有效除去上道工序留下的粗磨加工痕跡,又能確保本道工序產生的細劃痕在后續拋光中被徹底清除。對于普通望遠鏡所用的光學元件,一般只須采用金屬基的W14或W10丸片進行一道精磨(光學元件表面粗糙度Ra值達到為0.16~0.32μm),即可轉入拋光;而對于顯微鏡、照相機等儀器對光學元件有較高要求的,應采用兩道精磨,可先用W20或W14的金屬基丸片進行一道精磨,然后再用W10或W7的樹脂基丸片進行第二道精磨(光學元件表面粗糙度Ra值達到0.10μm以下)。精磨片粒度選用過細,在精磨后的光學元件表面即可見到粗磨時留下的菊花狀痕跡,或在拋光后的光學元件表面留有亮點等。
 
2、精磨片尺寸的選擇
    主要從被加工光學元件的曲率半徑、粘貼丸片的鑄鐵模表面積兩方面考慮,確定精磨片的尺寸和使用范圍。具體如下表所示:
 
光學元件曲率半徑(mm)
10~20
20~30
30~50
精磨盤表面積(cm2
6~25
25~50
50~150
精磨片尺寸:
直徑*高度(mm)
φ4*3
φ6*3或φ8*3
φ8*3、φ10*3(4)、
φ12*3(4)
                   注:光學元件曲率半徑在10mm以下的,建議使用金剛石磨頭(總型)。
 
3、復蓋比的確定
    精磨片的復蓋比主要取決于精磨盤的曲率半徑??捎梢韵滤闶接嬎愕贸?。
復蓋比P=ZAP/AW=Z(D/2)2π/2πRh=ZD2/8Rh
式中Z—精磨片總數目
    AP—每片精磨片的面積
    AW—貼置模球缺表面積
    D—精磨片直徑
    h—貼置模球缺矢高
    實際使用中,復蓋比越大,冷卻液流通越困難,可能出現磨屑不易排出,磨削效率低等現象。建議在加工平面或大球面元件時,使用復蓋比較?。s20%~30%)的磨盤,在排列丸片時,應使磨盤邊緣丸片密度較中央部位稍高,這樣有助于提高壓強,增加切削力;反之,在加工小球面元件時,應使用復蓋比較大(約30%~40%)的磨盤,以確保磨具面型穩定。
 
二、  銑磨輪使用注意事項
 
1、根據所加工的零件,砂輪直徑一般為所加工零件直徑的三分之二左右,砂輪直徑增大,線速度較大,磨削
  率相應增加。通常直徑較大、硬度較高的光學零件,金剛石粉料的粒度較粗。直徑較小或表面質量要求較
  高的光學零件,可選擇金剛石粉料較細的砂輪。
2、與加工設備連接軸匹配。
3、金剛石筒形砂輪的徑向和軸向跳動要達到加工要求,否則會損傷加工零件甚至炸裂對操作者造成傷害。
4、訂制金剛石筒形砂輪時,增加砂輪壁厚,會因為使用過程中砂輪與工件的接觸面積增加導致加工效率下
   降。通常Ф20以下的砂輪,砂輪壁厚不超過2毫米,Ф20~Ф50的砂輪,直徑以不超過3毫米為好。
5、砂輪有效磨削層高度的增加,容易造成砂輪中段組織疏松,而影響加工的一致性。建議Ф6以下的砂輪,
   有效磨削層高度不超過5毫米,大于Ф6的砂輪以不超過10毫米為好。
6、直徑較小如Ф5以下的筒形砂輪,由于金剛石制品的不易加工性和精度、難度的要求,制作成本相應較
   高。
7、選用較大直徑的砂輪可提高工作線速度,達到提高磨削效率的效果;但要兼顧到工具軸和透鏡軸之間的夾
   角不可過大,以免因側壓力太大致使磨輪意外蹦裂。
 
三、  清洗劑的選用原則
 
1、加水至超聲波清洗機儲水槽預定水位后,按使用濃度稱量清洗劑,投入槽中攪拌溶解。
2、待清洗劑溶解循環均勻后,即可按程序進行清洗。
  推薦超聲波清洗工藝,供參考。
3、清洗工藝
 
 
1
介質          MBX-01   或    MBX04-5F
濃度                  3%~5%
溫度                      75℃~80℃
超聲波清洗時間         3~5分鐘
2
60℃左右溫度的自來水噴淋1~2分鐘
 
 
3
介質          MBX-01   或    MBX04-5F
濃度                  1%~3%
溫度                      40℃~50℃
超聲波清洗時間        1~2分鐘
 
 
4
介質          MBX-01   或    MBX04-5F
濃度                  1%~3%
溫度                      20℃~35℃
超聲波清洗時間        1~2分鐘
5
流動自來水沖洗1~2分鐘
6 
去離子水漂洗1~2分鐘
去離子水漂洗1~2分鐘
去離子水漂洗1~2分鐘
9 
脫水吹干
注意事項:
Ø  溶液濃度、清洗溫度、超聲波功率及超聲波清洗時間等條件,可根據情況適當調整。
Ø  化學穩定性差的光學零件,應作少量清洗試驗,如無不良影響,方可進行大批量清洗。
 
本系列清洗劑可在超聲波系統中清洗,也可用簡易的方法對光學零件進行清洗。清洗方法如下:
  步驟1、在75℃~85℃的5%的清洗劑中浸泡搖動2分鐘,
  步驟2、在40℃~50℃的2~3%的清洗劑中浸泡搖動2分鐘,
  步驟3、在20℃~35℃的1~2%的清洗劑中浸泡搖動2分鐘,
  步驟4、用流動的自來水沖洗,最后吹干。
 
 
廢液排放建議
Ø 本系列產品可生物降解。
Ø 在排出廢水前,溶液必須被中和成中性,可用稀鹽酸或稀硫酸中和。
Ø 考慮當地法規。
 
 
四、 拋光粉的選用
 
    目前拋光粉的種類繁多,但運用最廣、工藝較成熟、綜合使用效果較好的拋光粉為鈰-稀土氧化物拋光粉,按其氧化鈰含量的不同,鈰-稀土拋光粉一般分為三類:
1.高鈰拋光粉,含氧化鈰95%以上,淺黃色,比重在7.3左右,主要用于古典法拋光和高精度加工。也有很
     多廠家用于高速拋光。
2.富鈰拋光粉,含氧化鈰70%~85%之間,黃色或褐色,比重在6.5左右,適于高速拋光。
3.混合稀土拋光粉,含氧化鈰40%~60%之間,通常呈紅色或褐紅色,大量用于顯像管玻璃的拋光、眼鏡
     片拋光和平板玻璃的拋光中,質量優異者也用于光學玻璃的加工。
    隨拋光方式不同,所選用的拋光粉也有區別,古典法拋光時,宜選用二氧化鈰含量較高的拋光粉,通常富鈰拋光粉都含有一定的添加劑,如果應用于古典法拋光,往往會起到相反的作用。同時,部份拋光粉為了追求拋光效率,可能會混入較高含量的氟化物進行生產,使用這一類拋光粉時有可能對操作者的皮膚和骨骼造成傷害。每一種拋光粉都有合適的拋光濃度,濃度過大或過小,都會使拋光質量受到影響,一般常用的拋光濃度為3%~5%,濃度過高,往往拋光表面容易產生路子。
 
對拋光粉的要求:
 
 Ø 外觀均勻一致,不含有機械雜質;
 Ø 粒度大小基本均勻一致;
 Ø 具有一定的晶格形態和晶格缺陷,化學活性較高;
 Ø 具有良好的分散性(不易結塊)、有良好的吸附性,拋光粉顆粒能均勻分布并吸附在拋光模表面,不產生
     聚集和流失現象;
 Ø 有合適的硬度和比重;
 Ø 應用于循環拋光體系的拋光粉應具有較好的懸浮性;不含對人體易造成損害的物質。
 
五、  光敏膠使用注意事項
 
1、將清潔干凈的光學零件配對。為保證膠合的可靠性,應使待膠合件光圈盡可能吻合,光圈吻合性越好則粘
     接可靠性越高,如光圈吻合性太差,則難以進行可靠膠合。
2、將光學元件放置于烘箱或紅外燈箱(紅外燈下)烘烤至40℃~50℃,時間約15分鐘,以便除去水份。
3、在白熾燈下將光敏膠適量滴至負透鏡上,然后將對應的正透鏡,左右移動正透鏡,驅出膠液中的氣泡,仔
     細觀察,如膠液中混有灰塵等污染物,應及時用刀片仔細剔除。
4、將已涂膠的透鏡組放置于校好水平的平板玻璃或其它平板上,用手或三個圓柱使其邊緣重合對中心。
5、打開紫外燈或在陽光下使光敏膠固化,在中心波長為365nm、強度為1kw/80㎝的紫外燈下、10㎝外照
     射固化時間約2~3秒左右。在陽光直射下固化,視日照紫外線強度的不同,固化時間約2~10分鐘。一般
     情況下,當用手無法推動透鏡時即已基本固化。
6、采用點光源進行膠合時,在中心儀上使光學元件光學中心重合,打開光源讓膠合元件初步定位固化后,移
     至太陽光下或低功率的紫外燈下最終固化。
7、在日照強度不高的地區,對中心可在陽光下進行,但時間應控制在3分鐘以內,以防止膠液固化.
8、膠好的光學零件如需拆膠返修,可放在墊有柔軟金屬片的電爐上加熱拆膠。隨時間的推移固化程度加深,
     耐熱性能提高,很難拆膠。
9、膠合好的透鏡組邊緣多余的殘膠,因接觸空氣不容易固化,用丙酮或無水乙醇清擦除去。
10、貯存于陰涼避光處,保質期:6個月。
 
常見現象、主要原因及解決措施
 
序號
現  象
主要原因
解決措施
1
脫膠
粘接零件光圈吻合不好
配對時光圈盡可能吻合
膠合面有油脂等異物,不干凈
認真清潔干凈
膠合面有水分
適當提高烘烤溫度,延長烘烤時間
固化不足就移動
延長固化時間
膠液貯存不當失效
換用合格的膠液
固化過快
適當避光或降低紫外燈功率
2
膠合件不清潔
膠合面不干凈
認真清潔
膠液貯存不當被污染
及時用刀片剔除膠液中混有的灰塵等污染物,
膠液貯存不當被嚴重污染
換用合格的膠液
3
固化過慢
紫外線強度不足
改用紫外燈烘烤或提高紫外燈功率
4
固化過快
紫外線過強
適當避光或降低紫外燈功率
5
膠合過程中膠液即固化
紫外線過強
注意避光,選用低功率的白熾燈照明,禁用日光燈或護眼燈
6
邊緣不清潔
點膠過多
適當減少用膠量
用丙酮等有機溶劑清潔干凈
7
膠泡不易排除
膠合面不凈,不易浸潤
認真清潔干凈
膠液粘度過大,不易浸潤
適當提高烘烤溫度,延長烘烤時間
膠液粘度過小,膠液流失缺膠
適當降低烘烤溫度,縮短烘烤時間
零件面形過差,膠液流失缺膠
換面形較好粘接件,提高膠液粘度
點膠過少,缺膠
適當增加用膠量
8
難于拆膠
放置時間過長,光固化徹底
適當提高拆膠溫度、延長拆膠時間
送專業廠商拆膠
9
拆膠時玻璃破
損過多
拆膠溫度過高時間過長
適當降低拆膠溫度縮短拆膠時間
拆膠件降溫過快
拆膠件置于保溫物上緩慢降溫
10
邊緣殘膠不固化
本膠具有厭氧性,接觸空氣的膠液不會固化,清除殘膠

六、    光學用膠的選用原則

1、工藝用膠的選擇原則
     
    工藝用膠是指加工光學零件過程中,光學元件臨時定位及磨具制作所用膠粘劑。根據光學零件冷加工過程和中各工序的特點及使用性能要求,對膠粘劑有以下要求:
 a. 合適的粘接強度和適當的硬度、韌性及熱穩定性;
 b. 良好的化學穩定性,在特定的使用條件下不脫膠,不腐蝕光學零件表面;
 c. 成分均勻,無有害硬顆粒及雜質;
 d. 使用方便,低毒無害;
 e. 便于拆膠,清洗。
    平面光學元件的定位粘接,由于光學元件與夾具吻合情況較好,間隙較小,多采用粘度較小的膠粘劑以便滲入粘接面,如剛性上盤膠用于直角棱鏡的定位粘接;樂泰412瞬間膠用于別漢棱鏡的定位粘接。曲面光學元件的定位粘接,由于光學元件與夾具吻合情況差間隙較大,多采用粘度較大的膠粘劑以便充分填滿粘接面,如透鏡成盤加工時所用的火漆。拋光片多為柔性材料,故采用柔性較好的溶劑型膠粘劑,如聚氨酯膠;
因為光學元件加工過程多在水溶液中進行,故要求耐水性好,耐熱性合適。
 
2、產品用膠的選擇原則
 
     產品用膠是指光學儀器組裝過程中,光學元件與其它零件粘接組合所用的膠粘劑,因膠粘劑需要伴隨光學儀器的正常使用過程,對膠粘劑一般有以下要求:
a、合適的粘接強度和適當的硬度、韌性及熱穩定性,保證粘接可靠;
b、良好的化學穩定性成分均勻;
c、使用方便,低毒無害。
     光學正負透鏡的粘接,采用可靠性高、折射率與玻璃相近、透過率高的光敏膠;玻璃與金屬、塑料,鏡框、基座粘接時采用粘接力強、柔韌性好的改性雙組分環氧膠;螺紋防回松可選用粘接力小,但可靠性高的單液型Kr-2膠。

七、 金剛石磨具的濃度計算方法

    金剛石磨具中濃度的概念是指鑲嵌于磨削層中單位體積內的金剛石含量,以每立方厘米中含4.4克拉(1克拉=0.2克)金剛石規定為100%濃度。常用金剛石磨具的金剛石濃度與含量間的對應關系參見下表:

金剛石濃度(%)
25
50
75
100
150
200
單位體積內金剛石含量(ct/cm3
1.10
2.20
3.30
4.40
6.60
8.80
磨削層中金剛石所占體積(%)
6.25
12.50
18.75
25.00
37.50
50.00

 

 

 
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