光 學 零 件 加 工 技 術(shù)v 概 述 光 學 零 件 加 工 技 術(shù) 光 學 零 件 加 工 技 術(shù) 光 學 零 件 加 工 技 術(shù)v 光 學 零 件 （ 按 形 狀 分 ） 透 鏡 ： 棱 鏡 ： 光 學 零 件 加 工 技 術(shù) 平 面 鏡 ：v 工 藝 條 件 v 特 殊 零 件 加 工 形 狀 特 殊 、 材 料 特 殊 第 一 章 光 學 材 料v 一 、 光 學 材 料 的 種 類光 學 玻 璃 ：光 學 晶 體 ： KDP類 型 晶 體 第 一 章 光 學 材 料光 學 塑 料 ：光 學 玻 璃 : 是 光 學 設 計 最 常 用 的 光 學 材 料 ； 為 滿 足 光 學 設 計 對 多 種 光 學 常 數(shù) 、 高 度 均 勻 性 、 高 度 透 明 性及 化 學 穩(wěn) 定 性 的 要 求 ， 應 具 有 復 雜 的 組 成 和 嚴 格 的 熔 煉 過 程 。 第 一 章 光 學 材 料（ 一 ） 光 學 玻 璃 與 普 通 玻 璃 的 區(qū) 別 : 折 射 率 ： 普 通 玻 璃 的 組 成 ： SiO2+Na2O+CaO 光 學 玻 璃 的 組 成 ： 成 分 復 雜 現(xiàn) 代 光 學 玻 璃 所 含 元 素 幾 乎 遍 及 化 學 元 素 周 期 表 ， 每 一種 光 學 玻 璃 都 要 由 硅 、 磷 、 硼 、 鉛 、 鉀 、 鈉 、 鋇 、 鈣 、 砷 、鋁 等 多 種 氧 化 物 組 成 。 高 度 透 明 ： 高 度 均 勻 性 ： 各 點 各 處 的 光 學 常 數(shù) 和 其 它 一 些 物 理 化 學 性 質(zhì)一 致 第 一 章 光 學 材 料（ 二 ） 光 學 玻 璃 的 種 類按 主 要 組 成 成 份 分 ：以 SiO2為 主 要 成 分 的 光 學 玻 璃 ,稱 之 為 硅 酸 鹽 玻 璃 ； 占 95%以 B2O3為 主 要 成 分 的 光 學 玻 璃 , 稱 之 為 硼 酸 鹽 玻 璃 ；以 P2O5為 主 要 成 分 的 光 學 玻 璃 ,稱 之 為 磷 酸 鹽 玻 璃 。硅 酸 鹽 玻 璃 是 制 造 透 鏡 、 棱 鏡 等 光 學 零 件 的 主 要 材 料 。v 二 、 物 質(zhì) 的 玻 璃 態(tài)物 質(zhì) 按 結(jié) 構(gòu) 分 晶 體 和 非 晶 體 。 玻 璃 態(tài) 的 特 點 ： 物 質(zhì) 內(nèi) 部 氧 化 物 的 元 素 以 元 素 的 離 子 狀 態(tài) 存在 ， 它 們 之 間 的 排 列 是 沒 有 規(guī) 律 的 ， 無 固 化 點 和 融 化 點 。 第 一 章 光 學 材 料 玻 璃 態(tài) ： 玻 璃 在 低 溫 固 態(tài) 下 仍 保 留 了 高 溫 液 態(tài) 的 無 定 形 結(jié) 構(gòu) 。 又 稱 過 冷 卻 液 體 。三 、 玻 璃 的 物 理 特 性 各 向 同 性 ： 指 玻 璃 內(nèi) 部 沿 任 何 方 向 測 得 的 物 理 性 能 （ 如 折 射率 、 熱 膨 脹 系 數(shù) 、 硬 度 等 ） 都 是 同 值 。 各 向 異 性 ： 沿 任 何 方 向 測 得 的 物 理 性 能 都 是 不 同 值 。 介 穩(wěn) 狀 態(tài) ： 在 一 定 條 件 下 ， 物 質(zhì) 可 能 處 于 相 對 穩(wěn) 定 的 狀 態(tài) ，但 不 是 能 量 最 低 儲 存 狀 態(tài) ， 叫 介 穩(wěn) 狀 態(tài) 。說 明 玻 璃 有 像 晶 體 轉(zhuǎn) 化 的 趨 勢 。 第 一 章 光 學 材 料 玻 璃 從 熔 融 狀 態(tài) 向 固 態(tài) 轉(zhuǎn) 化 是 連 續(xù) 可 逆 的 。 玻 璃 無 固 化 點 和 熔 化 點 。 第 一 章 光 學 材 料v 四 、 玻 璃 的 結(jié) 構(gòu)(一 )無 規(guī) 則 網(wǎng) 絡 學 說 認 為 ：1932年 荷 蘭 查 哈 里 阿 生1、 內(nèi) 容 ： 玻 璃 的 原 子 、 離 子 、 或 原 子 團 之 間 的 結(jié) 合 ， 構(gòu) 成 一 個 連 續(xù) 的網(wǎng) 絡 體 ； 網(wǎng) 絡 體 呈 現(xiàn) 出 很 大 的 不 規(guī) 則 性 。2、 一 元 體 系 玻 璃 特 性 （ 一 元 體 系 玻 璃 結(jié) 構(gòu) ） ：例 如 ： SiO 2 晶 體 ： 石 英 晶 體 玻 璃 ： 熔 石 英 玻 璃 第 一 章 光 學 材 料由 一 個 硅 原 子 和 四 個 氧 原 子 構(gòu) 成 的 硅 氧 四 面 體 SiO4 。熔 石 英 玻 璃 和 石 英 晶 體 的 結(jié) 構(gòu) 模 型 如 下 石 英 晶 體 熔 石 英 玻 璃 第 一 章 光 學 材 料 化 學 結(jié) 構(gòu) 式 ： 由 于 在 熔 石 英 玻 璃 結(jié) 構(gòu) 中 ， 只 有 Si 0鍵 ， 且 鍵 力 平 衡 ， 結(jié)合 牢 固 。 因 此 ， 熔 石 英 玻 璃 具 有 較 高 的 軟 化 溫 度 、 化 學 穩(wěn) 定性 、 機 械 強 度 高 以 及 較 低 的 熱 膨 脹 系 數(shù) 等 特 性 。 第 一 章 光 學 材 料3、 二 元 體 系 玻 璃 Na2OSiO2 化 學 結(jié) 構(gòu) 式 第 一 章 光 學 材 料（ 二 ） “ 晶 子 ” 學 說 1921年 蘇 聯(lián) 列 別 杰 夫內(nèi) 容 ： 玻 璃 由 無 數(shù) “ 晶 子 ” 組 成 ； 所 謂 “ 晶 子 ” 不 同 于 一 般 的 “ 微 晶 ” ， 而 是 帶 有 點 陣 變 形 的有 序 排 列 區(qū) ； 它 們 分 散 在 無 定 形 介 質(zhì) 區(qū) ； 從 晶 子 區(qū) 到 無 定 形 區(qū) 的 過 渡 是 逐 步 完 成 的 ， 兩 者 之 間 并 無 明顯 的 界 限 。 強 調(diào) ： 遠 程 無 序 、 近 程 有 序 。 第 一 章 光 學 材 料v 1-2 無 色 光 學 玻 璃一 、 光 學 玻 璃 的 組 成光 學 玻 璃 是 由 多 種 氧 化 物 組 成 的 ， 這 些 氧 化 物 分 為 兩 大 類 ： 一 類 氧 化 物 是 能 生 成 玻 璃 網(wǎng) 絡 結(jié) 構(gòu) 的 氧 化 物 ， 如 SiO2、 B2O3、P 2O5等 ， 屬 AO2、 A2O3、 A2O5型 氧 化 物 ， 稱 之 為 玻 璃 形 成 體或 玻 璃 網(wǎng) 絡 體 ； 另 一 類 氧 化 物 ， 不 能 生 成 玻 璃 的 網(wǎng) 絡 體 ， 只 是 插 入 玻 璃 的 網(wǎng)絡 結(jié) 構(gòu) 中 間 ， 如 Na2O、 K2O、 CaO、 BaO、 PbO等 ， 屬 于A2O、 AO型 氧 化 物 ， 他 們 稱 之 為 玻 璃 的 網(wǎng) 絡 外 體 。 第 一 章 光 學 材 料v 例 如 ： K9的 成 分由 SiO2： 69.13%； B2O3： 10.75%； K2O： 6.29%； Na2O： 10.40%； As2O3： 0.36%； BaO： 3.07%。 加 入 氧 化 鋁 （ Al2O3） ， 能 提 高 光 學 玻 璃 的 化 學 穩(wěn) 定 性 和 機械 強 度 ； 加 入 氧 化 鉛 （ PbO） 和 氧 化 鋇 （ BaO） ， 可 增 大 光 學 玻 璃 折射 率 ， 但 化 學 穩(wěn) 定 性 降 低 ； 加 入 氧 化 鈉 （ NaCl ） ， 使 光 學 玻 璃 化 學 穩(wěn) 定 性 和 機 械 性 能變 差 ， 但 可 降 低 熔 煉 溫 度 ； 等 等 。 第 一 章 光 學 材 料二 、 無 色 光 學 玻 璃 的 分 類 及 命 名 （ 牌 號 ） 大 都 采 用 拉 丁 字 母 作 為 品 種 的 標 志 ， 在 品 種 標 志 之 后 附 有 牌號 的 標 志 。1、 分 類 劃 分 界 限 ： 按 光 學 玻 璃 折 射 率 和 阿 貝 數(shù) 的 大 小 將 其 分 為 冕 牌 玻 璃 和 火 石玻 璃 兩 大 類 。 例 如 ： 德 國 規(guī) 定 n d 1.6， d 50為 冕 牌 類 ， 其 余 則 為 火 石 類 ；日 本 規(guī) 定 nd 1.6， d 55為 冕 牌 類 ， 其 余 則 為 火 石 類 。 我 國 光 學 玻 璃 標 準 規(guī) 定 ： 將 玻 璃 分 為 2大 類 ， 用 K代 表 冕 牌玻 璃 ， F代 表 火 石 玻 璃 。 每 一 大 類 又 進 一 步 按 nd及 d分 為 18個 品 種 。 第 一 章 光 學 材 料v 冕 牌 玻 璃 （ 8個 ） ： 火 石 玻 璃 （ 10個 ） ： 第 一 章 光 學 材 料2、 牌 號 ： ZF9（ 1 99） 其 中 F種 類 ； ZF品 種 ； ZF9牌 號l 同 一 品 種 玻 璃 ， 它 的 折 射 率 大 致 相 同 相 差 不 多 。三 、 無 色 光 學 玻 璃 的 質(zhì) 量 指 標 （ 七 項 ）（ 一 ） 折 射 率 、 色 散 系 數(shù) 的 允 差 及 一 致 性 折 射 率 ： 表 示 光 在 空 氣 中 的 傳 播 速 度 與 在 玻 璃 中 的 傳 播速 度 之 比 。 n=C/V （ n d、 nF、 nc） 色 散 系 數(shù) ： 不 同 波 長 的 光 經(jīng) 過 折 射 后 ， 出 射 點 不 同 。 用 中 部 色 散 nF-nc衡 量nF-nC nd-1 d= 第 一 章 光 學 材 料 nd、 d的 允 差 （ 允 許 差 值 ） 分 0 、 1 、 2 、 3 、 4 四 類u 例 如 ： K9： nd=1.5163 0類 K9的 nd： 1.5158 1.5168 nd、 d的 一 致 性同 一 批 玻 璃 中 要 控 制 n d、 d的 差 值 不 能 過 大 。 分 A 、 B 、 C 、 D 四 級 nd： 5x10-4 7x10-4 10 x10-4nF-nc： 5x10-5 7x10-5 10 x10-5 nd： 5x10-5 1x10-4 2x10-4 nF-nc： 1x10-5 1x10-5 1x10-5 第 一 章 光 學 材 料u 例 如 ： K9： nd=1.5163 0類 A級 時 nd的 大 小 0類 ： 1.5158 1.5168 A級 ： 1.51625 1.51635 0類 A級 去 它 們 交 集 。選 取 時 ： 小 批 量 生 產(chǎn) 時 ， 高 級 照 相 機 物 鏡 和 高 倍 的 望 遠 鏡 物 鏡 可 選 用 nd為 1 3類 和 d為 2 3類 玻 璃 。 大 批 量 生 產(chǎn) 時 選 用 均 為 1 2類 的 玻 璃 。 對 于 望 遠 鏡 的 第 二 組 分 和 光 焦 度 不 大 的 透 鏡 、 目 鏡 、 會 聚 光 路 上 的 棱 鏡 ，可 用 nd 和 d均 為 3 4類 玻 璃 。 保 護 玻 璃 、 分 劃 板 、 毛 玻 璃 、 反 射 鏡 、 聚 光 鏡 、 場 鏡 、 平 行 光 路 中 的 棱鏡 級 彎 月 透 鏡 ， 對 玻 璃 的 nd 和 d不 做 要 求 。 第 一 章 光 學 材 料（ 二 ） 光 學 均 勻 性1、 定 義 ： 同 一 塊 玻 璃 中 ， 各 部 分 折 射 率 變 化 的 不 均 勻 程 度 。依 據(jù) /0的 比 值 ， 分 1 、 2 、 3 、 4 四 類 。 /0 1.0 、 1.1 、 1.2 、 1.5根 據(jù) 光 學 系 統(tǒng) 選 擇 均 勻 性 ： 提 高 分 辨 率 和 高 像 質(zhì) 觀 察 儀 器 的 物 鏡 ， 如 高 精 度 干 涉 儀 、 天 文 儀 、 測地 儀 、 準 直 儀 和 顯 微 鏡 等 應 用 光 學 均 勻 性 第 1類 的 玻 璃 。 制 作 精 密 的 望 遠 鏡 、 瞄 準 鏡 、 觀 察 鏡 以 及 具 有 高 分 辨 和 高 像 質(zhì) 的 復 制鏡 ， 用 2 3類 玻 璃 。 對 普 通 的 照 相 物 鏡 ， 應 使 用 第 3 4類 玻 璃 。 第 一 章 光 學 材 料 對 望 遠 物 鏡 的 第 二 組 分 、 廣 角 物 鏡 的 彎 月 透 鏡 、 位 置 靠 近 像 平 面 的 光學 零 件 （ 場 景 、 分 劃 板 、 棱 鏡 ） ， 均 可 采 用 第 4類 玻 璃 。 對 于 有 一 面 為 毛 面 的 分 化 鏡 ， 均 勻 性 不 作 規(guī) 定 ； 對 于 保 護 玻 璃 、 棱 鏡和 濾 光 鏡 ， 其 玻 璃 的 均 勻 性 要 求 可 與 其 位 置 靠 近 的 零 件 的 均 勻 性 要 求 相同 。（ 三 ） 應 力 雙 折 射按 o光 、 e光 通 過 每 1cm厚 的 玻 璃 產(chǎn) 生 的 光 程 差 大 小 分 1 、 1a、 2 、 3 、 4 五 類nm/cm 2 、 6 、 10 、 20 、 50以 毛 坯 光 程 差 最 大 方 向 之 最 大 部 分 測 的 為 準 。 第 一 章 光 學 材 料選 取 原 則 ： 干 涉 儀 和 天 文 儀 ， 只 能 使 用 雙 折 射 為 第 1類 的 玻 璃 。 對 于 高 精 度 的 望 遠 鏡 、 準 直 鏡 和 復 制 顯 微 鏡 的 物 鏡 以 及 反 射 鏡 ， 玻 璃的 應 力 雙 折 射 應 該 是 第 2 3類 。 照 相 物 鏡 使 用 雙 折 射 第 3 4類 玻 璃 。 聚 光 鏡 、 普 通 儀 器 的 目 鏡 、 放 大 鏡 采 用 雙 折 射 第 4 5類 玻 璃 。（ 四 ） 光 吸 收 系 數(shù) EE： 表 示 白 光 通 過 1cm厚 的 玻 璃 所 吸 收 的 光 通 量 與 進 入 該 玻 璃光 通 量 之 比 。 E 0.015=1.5% 第 一 章 光 學 材 料 分 00、 0、 1、 2、 3、 4、 5、 6 八 類 。選 取 原 則 ： 凡 是 與 空 氣 臨 接 面 較 多 ， 玻 璃 內(nèi) 光 程 長 度 較 短 （ 20 50mm） 的 復 雜系 統(tǒng) ， 光 的 主 要 損 失 是 反 射 。 因 此 ， 這 種 系 統(tǒng) 中 以 及 較 薄 的 光 學 零 件 ，應 采 用 4 6類 玻 璃 。 玻 璃 內(nèi) 光 程 較 長 的 零 件 （ 棱 鏡 、 天 文 和 照 相 儀 器 的 透 鏡 ） 、 光 的 透 過系 數(shù) 的 降 低 主 要 是 光 的 吸 收 造 成 的 ， 因 此 這 類 零 件 應 選 用 00 3類 玻 璃 。（ 五 ） 條 紋 度按 檢 驗 條 件 分 00、 0、 1、 2四 類 ；按 觀 察 方 向 分 A、 B、 C三 級 。 第 一 章 光 學 材 料選 取 原 則 ： 對 于 具 有 極 限 分 辨 率 和 高 像 質(zhì) 的 干 涉 儀 、 天 文 儀 、 平 行 光 管 以 及 顯 微鏡 的 物 鏡 必 須 采 用 C級 0類 玻 璃 。 對 于 目 鏡 、 聚 光 鏡 、 毛 玻 璃 用 的 玻 璃 可 選 用 條 紋 第 2類 的 玻 璃 。（ 六 ） 氣 泡 度首 先 按 所 含 最 大 氣 泡 的 直 徑 分 為 0、 1、 2三 類 ；并 按 每 100立 方 厘 米 玻 璃 內(nèi) 允 許 含有 的 氣 泡 總 截 面 積 （ 平 方 毫 米 ） 分為 A 00、 A0、 A、 B、 C、 D、 E七 級 。 第 一 章 光 學 材 料選 取 原 則 ： 對 于 位 置 靠 近 或 處 于 像 平 面 上 的 零 件 ， 其 材 料 不 允 許 有 氣泡 ， 應 使 用 第 0類 玻 璃 。 大 倍 率 觀 察 儀 器 的 分 劃 板 、 分 度 盤 、 平 行 光 管 、 分 辨 率 板 ，應 采 用 0類 和 1類 玻 璃 。 照 相 物 鏡 、 雙 筒 望 遠 鏡 和 大 地 測 量 儀 器 的 物 鏡 ， 允 許 選 用2類 D、 E級 玻 璃 材 料 。 在 望 遠 鏡 和 大 口 徑 照 像 物 鏡 中 允 許 氣 泡 度 為 E級 。 第 一 章 光 學 材 料v 1-3 有 色 光 學 玻 璃 第 一 章 光 學 材 料 能 選 擇 地 透 過 特 定 波 長 的 光 線 ；1、 作 用 : 透 過 連 續(xù) 光 譜 中 一 定 寬 度 的 光 譜 范 圍 的 光 線 ； 均 勻 地 減 弱 白 光 的 光 譜 等 。 2、 組 成 : 是 在 基 本 的 無 色 光 學 玻 璃 成 分 中 ， 加 入 少 量 著 色 劑 而 成 。 （ 一 ） 離 子 著 色 選 擇 吸 收 玻 璃 著 色 劑 在 玻 璃 中 呈 離 子 狀 態(tài) ， 稱 離 子 著 色 選 擇 吸 收 玻 璃 ， 簡稱 離 子 著 色 玻 璃 。 離 子 著 色 劑 ， 通 常 采 用 金 屬 鈷 、 鎳 、 鉬 、 錳 、 鉻 、 鈦 、 銅 的氧 化 物 。 第 一 章 光 學 材 料種 類 ： 透 紫 外 線 玻 璃 （ ZWB） 、 紫 色 玻 璃 （ ZB） 、 青 色 （ 藍 色 ）玻 璃 （ QB） 、 綠 色 玻 璃 （ LB） 、 透 紅 外 線 玻 璃 （ HWB） 、防 護 玻 璃 （ FB） 、 透 紫 外 線 白 色 玻 璃 （ BB等 ） 。 （ 二 ） 中 性 玻 璃特 點 ： 在 可 見 光 區(qū) 域 內(nèi) 能 比 較 均 勻 地 降 低 光 源 的 光 強 度 ， 而 不改 變 其 光 譜 成 分 。作 用 ： 主 要 是 做 中 性 濾 光 片 、 減 光 鏡 。 牌 號 ： AB 1， AB2， AB3， AB10等 。 第 一 章 光 學 材 料（ 三 ） 硒 鎘 玻 璃著 色 劑 是 采 用 硒 化 鎘 和 硫 化 鎘 ， 故 稱 硒 鎘 玻 璃 。由 于 著 色 劑 在 玻 璃 中 呈 膠 態(tài) ， 亦 稱 膠 態(tài) 著 色 玻 璃 。品 種 ： 紅 色 （ HB） 金 色 （ JB） 橙 色 （ CB） 1硒 鎘 玻 璃 ； 2離 子 著 色 選 擇 吸 收 玻 璃 ； 3離 子 著 色 中 性 玻 璃 第 一 章 光 學 材 料v 1-4 特 種 光 學 玻 璃（ 一 ） 耐 輻 射 光 學 玻 璃加 入 多 價 離 子 做 抑 制 劑 。 二 氧 化 鈰 （ CeO2） 就 是 抑 制 劑 之 一 。 牌 號 ： 例 如 K609 。 Kn09 以 K9玻 璃 為 基 底 耐 輻 射 能 力 為 10倫 琴 ， 而 且 還 保 持 K9玻 璃 的 光 學 常 數(shù) 和 其 它 性 質(zhì) 。（ 二 ） 防 輻 射 光 學 玻 璃 目 前 我 國 使 用 的 防 輻 射 玻 璃 是 含 鉛 、 含 鋇 量 高 、 密 度 大 的ZF 1、 ZF6、 ZF7玻 璃 。 第 一 章 光 學 材 料（ 三 ） 透 紅 外 和 透 紫 外 玻 璃 目 前 ， 國 內(nèi) 外 紅 外 光 學 材 料 發(fā) 展 的 重 點 是 適 用 于 1 3m、3 5m和 8 14m波 段 的 光 學 材 料 。1、 光 學 石 英 玻 璃含 SiO2 99.9%， 即 可 以 透 紅 外 線 ， 又 能 透 過 紫 外 線 。 牌 號 ： JGS1、 JGS2、 JGS3 。光 譜 特 性 ： 0.2 4.7m。2、 鋁 酸 鈣 玻 璃 以 CaO、 Al 2O3為 主 要 成 分透 過 波 長 ： 1 1.5m。牌 號 ： HWC31。 第 一 章 光 學 材 料3、 高 硅 氧 玻 璃 含 SiO2達 96%， 其 性 能 接 近 于 石 英 玻 璃 。 它 的 膨 脹 系 數(shù) 小 ，軟 化 溫 度 高 ， 化 學 穩(wěn) 定 性 好 ， 熔 制 溫 度 比 石 英 玻 璃 低 得 多 。（ 四 ） 石 英 玻 璃 1 優(yōu) 良 的 光 譜 特 性 ， 在 0.2 4.7m光 譜 范 圍 內(nèi) 。2 耐 高 溫 、 熱 膨 脹 系 數(shù) 小 ， 它 的 熔 化 溫 度 在 1713 以 上 ， 軟化 溫 度 是 1580 10 。3 化 學 穩(wěn) 定 性 好 ， 耐 堿 性 差 。4 機 械 性 能 高 。（ 五 ） 光 學 功 能 材 料激 光 、 電 光 、 聲 光 、 磁 光 等 光 學 功 能 材 料 。 第 一 章 光 學 材 料v 1-5 微 晶 玻 璃一 、 結(jié) 構(gòu) 介 于 玻 璃 與 晶 體 之 間 玻 璃 陶 瓷 ， 按 Li2O-Al2O3-SiO2做 系統(tǒng) 的 玻 璃 。 在 玻 璃 內(nèi) 部 各 處 形 成 晶 核 ； 經(jīng) 歷 兩 個 階 段 ： 形 成 晶 核 的 玻 璃 在 晶 體 生 長 過 程 中 逐 漸 轉(zhuǎn) 變 為 陶 瓷 。 微 晶 玻 璃 與 普 通 玻 璃 的 區(qū) 別 主 要 是 具 有 結(jié) 晶 的 結(jié) 構(gòu) ， 而 與 陶瓷 的 主 要 區(qū) 別 是 ， 它 的 結(jié) 晶 結(jié) 構(gòu) 要 比 陶 瓷 細 得 多 。 第 一 章 光 學 材 料二 、 微 晶 玻 璃 的 性 能 1、 熱 膨 脹 系 數(shù) 小 溫 度 160 范 圍 內(nèi) ， 熱 膨 脹 系 數(shù) 均 很 小 ， 室 溫 膨 脹 系 數(shù) 接 近 于 零 。 2、 強 度 大 微 晶 玻 璃 比 普 通 壓 延 玻 璃 的 強 度 高 八 倍 。 3、 硬 度 高 ， 比 重 小 硬 度 比 熔 石 英 玻 璃 高 ， 比 重 小 ， 約 為 2.44 2.62， 比 鋁 還 輕 。 4、 穩(wěn) 定 性 極 高 它 比 目 前 使 用 的 其 它 反 射 鏡 材 料 都 好 。 三 、 應 用 平 晶 、 標 準 米 尺 、 大 型 反 射 鏡 、 激 光 制 導 陀 螺 等 。 第 一 章 光 學 材 料v 1-6 光 學 晶 體一 、 概 念晶 體 是 具 有 格 子 結(jié) 構(gòu) 的 固 體 。定 義 ： 晶 體 的 結(jié) 構(gòu) 與 玻 璃 不 同 ， 即 構(gòu) 成 晶 體 內(nèi) 部 的 質(zhì) 點 （ 原 子 和 離 子 ） ， 是 以 點 陣 的 形 式 在 三 度 空 間 作 有 規(guī) 律 的 、 重 復 的 排 列 ， 構(gòu) 成 所 謂 的 格 子 結(jié) 構(gòu) 。 格 子 結(jié) 構(gòu) ： 空 間 格 子 中 的 點 ， 稱 為 結(jié) 點 ； 結(jié) 點 在 直 線 上 的 排 列 稱 為 行 列 ；結(jié) 點 在 平 面 上 的 分 布 稱 為 面 網(wǎng) ； 在 三 度 空 間 中 , 空 間 格 子 的最 小 單 位 稱 為 平 行 六 面 體 。 第 一 章 光 學 材 料實 際 晶 體 的 最 小 單 位 稱 為 晶 胞 。 組 成 晶 體 多 面 體 外 形 的 平 面 稱 為 晶 面 ； 兩 個 晶 面 相 交 而 成 的直 線 稱 為 晶 棱 ； 三 條 晶 棱 會 聚 的 點 稱 為 角 頂 。 晶 胞 三 個 棱 的方 向 稱 為 晶 軸 。 晶 體 分 為 三 大 晶 族 ， 七 大 晶 系 ， 光 學 晶 體 多 屬 中 級 和 高 級 晶族 的 晶 體 ， 如 石 英 晶 體 是 屬 中 級 晶 族 中 的 六 方 晶 系 ； 螢 石 是高 級 晶 族 ， 屬 立 方 晶 系 。二 、 晶 體 的 基 本 性 質(zhì)（ 一 ） 均 勻 性晶 體 內(nèi) 部 質(zhì) 點 性 質(zhì) 和 排 列 方 式都 是 相 同 的 。 第 一 章 光 學 材 料（ 二 ） 各 向 異 性晶 體 內(nèi) 部 不 同 方 向 上 質(zhì) 點 性 質(zhì) 不 同 ， 排 列 方 式 也 不 同 所 引 起 的 。（ 三 ） 對 稱 性 晶 體 光 軸 為 對 稱 軸單 軸（ 四 ） 自 范 性 （ 自 限 性 ）晶 體 具 有 自 發(fā) 地 形 成 封 閉 集 合 多 面 體 外 形 的 性 質(zhì) 。（ 五 ） 最 小 內(nèi) 能 行 及 穩(wěn) 定 性 第 一 章 光 學 材 料三 、 光 學 性 質(zhì)（ 一 ） 雙 折 射與 晶 體 結(jié) 構(gòu) 對 稱 程 度 有 關 。（ 二 ） 旋 光 性當 平 面 偏 振 波 沿 光 軸 方 向 傳 播 時 ， 偏 振 面 旋 轉(zhuǎn) 一 定 角 度 的 現(xiàn) 象 。（ 三 ） 吸 收 性 和 多 色 性吸 收 性 ： 各 項 異 性 。多 色 性 ： 除 等 軸 晶 體 外 ， 同 一 晶 體 的 不 同 方 向 上 呈 現(xiàn) 出 不 同 的 顏 色 。 第 一 章 光 學 材 料四 、 力 學 性 質(zhì)（ 一 ） 解 理解 理 性 ： 指 晶 體 在 外 界 定 向 機 械 力 的 作 用 下 ，按 著 一 定 的 方 向 分 裂 成 光 滑 平 面 的 能 力 。解 理 面 ： 因 解 理 而 成 的 平 面 。斷 口 ： 依 一 定 方 向 破 裂 而 成 的 凹 凸 不 平 的 表 面 。（ 二 ） 硬 度硬 度 ： 表 示 物 體 對 外 來 機 械 侵 入 所 表 現(xiàn) 的 抵 抗 能 力 。 測 定 方 法 不 同 ， 硬 度 的 標 準 也 不 同 。 對 晶 體 最 常 用 的 是 莫 氏 硬 度 。 第 一 章 光 學 材 料磷 灰 石 ：正 長 石 ： 滑 石 ： 第 一 章 光 學 材 料舊 莫 氏 硬 度 ： （ 10種 ） 滑 石 、 石 膏 、 方 解 石 、 螢 石 、 磷 灰 石 、 正 長 石 、 石 英 、 黃 玉 、剛 玉 、 金 剛 石 。新 莫 氏 硬 度 ： （ 15種 ） 滑 石 、 石 膏 、 方 解 石 、 螢 石 、 磷 灰 石 、 正 長 石 、 熔 融 石 英 、石 英 、 黃 玉 、 石 榴 石 、 碳 化 鋯 、 剛 玉 、 碳 化 硅 、 碳 化 硼 、 金剛 石 。 五 、 晶 體 的 溶 解 度 晶 體 的 溶 解 度 表 示 在 一 定 的 溫 度 下 ， 該 晶 體 在 100g水 中 所 能溶 解 的 克 數(shù) 。 第 一 章 光 學 材 料六 、 分 類 及 應 用（ 一 ） 按 晶 體 的 用 途 分 類1、 紫 外 、 紅 外 晶 體 有 石 英 （ SiO2） 、 螢 石 （ CaF2） 、 氟 化 鋰 （ LiF） 、 巖 鹽（ NaCl） 、 硅 （ Si） 、 鍺 （ Ge） 等 。 石 英 ： 第 一 章 光 學 材 料螢 石 晶 體 ：巖 鹽 ： 第 一 章 光 學 材 料2、 偏 振 晶 體 常 用 的 偏 振 晶 體 有 方 解 石 （ CaCO3） 、 石 英 和 硝 酸 鈉 （ 硝 石 ）等 。 方 解 石 ： 第 一 章 光 學 材 料3、 復 消 色 差 晶 體 利 用 晶 體 特 殊 的 色 散 特 性 制 造 復 消 色 差 物 鏡 ， 如 螢 石 與 玻 璃組 合 制 成 復 消 色 差 系 統(tǒng) ， 可 以 消 除 球 差 和 二 級 光 譜 。 4、 激 光 晶 體 可 用 作 固 體 激 光 器 的 工 作 物 質(zhì) ， 如 紅 寶 石 、 氟 化 鈣 和 釔 鋁 石榴 石 等 。剛 玉 ： 石 榴 石 ： 第 一 章 光 學 材 料（ 二 ） 按 硬 度 和 工 藝 方 法 分 類1、 硬 質(zhì) 晶 體 硬 質(zhì) 晶 體 的 硬 度 比 玻 璃 高 。 玻 璃 的 莫 氏 硬 度約 為 6， 石 英 晶 體 、 紅 寶 石 、 釔 鋁 石 榴 石 等 ，莫 氏 硬 度 在 7 9之 間 。2 軟 質(zhì) 晶 體 大 部 分 光 學 晶 體 均 屬 軟 質(zhì) 晶 體 ， 莫 氏 硬 度 為2 4。 常 用 的 軟 質(zhì) 晶 體 有 螢 石 和 方 解 石 等 。3 水 溶 性 晶 體 水 溶 性 晶 體 的 種 類 很 多 ， 例 如 氯 化 鈉 、 氯 化 鉀 和 ADP（ 磷 酸 氰 氨 ） 、 KDP （ 磷 酸 氰 鉀 ）等 。 第 一 章 光 學 材 料v 1-7 光 學 塑 料一 、 光 學 塑 料 的 組 成 及 種 類（ 一 ） 組 成 在 樹 脂 中 添 加 增 強 劑 、 增 塑 劑 、 穩(wěn) 定 劑 和 潤 滑 劑 等 。 塑 料 的基 本 性 質(zhì) ， 主 要 取 決 于 樹 脂 的 性 質(zhì) ， 添 加 劑 對 改 善 塑 料 的 性能 起 著 重 要 作 用 。 第 一 章 光 學 材 料（ 二 ） 分 類光 學 塑 料 按 其 性 質(zhì) 分 為 ： 熱 塑 性 塑 料 ： 是 線 性 分 子 鏈 結(jié) 構(gòu) 。 熱 固 性 塑 料 ： 是 網(wǎng) 狀 分 子 鏈 結(jié) 構(gòu) 。1、 聚 甲 基 丙 烯 酸 甲 酯 （ PMMA） 高 度 透 明 ， 對 可 見 光 的 透 過 率 高 達 92%， 并 能 透 過 73%的 紫外 光 。 它 的 折 射 率 為 1.492， 與 冕 牌 玻 璃 相 近 ， 故 稱 王 冕 塑料 。 缺 點 ： 表 面 硬 度 低 、 易 劃 傷 。 優(yōu) 點 ： 沖 擊 強 度 高 、 不 易 碎 、 質(zhì) 輕 、 價 格 低 、 已 成 型 。 成 型 方 法 ： 澆 注 成 型 法 、 注 射 成 型 法 、 機 械 加 工 成 型 法 、 熱成 型 法 。 第 一 章 光 學 材 料2、 聚 苯 乙 烯它 的 折 射 率 為 1.591。 與 火 石 玻 璃 相 近 ， 故 稱 火 石 塑 料 。缺 點 ： 強 度 低 ， 耐 熱 性 差 。優(yōu) 點 ： 自 由 著 色 、 無 臭 無 味 無 毒 、 吸 濕 性 小 。3、 烯 丙 基 二 甘 醇 碳 酸 脂 （ CR39）是 目 前 使 用 的 唯 一 的 熱 固 性 光 學 塑 料 ， 通 常 采 用 澆 鑄 成 型 。缺 點 ： 收 縮 率 大 、 價 格 貴 。優(yōu) 點 ： 耐 磨 、 抗 沖 擊 、 抗 化 學 腐 蝕 性 強 。4、 苯 乙 烯 丙 烯 酸 酯 共 聚 物 70%的 苯 乙 烯 和 30%的 丙 烯 酸 酯 的 共 聚 物 。 可 調(diào) 其 2者 的 成份 ， 成 份 不 同 折 射 率 不 同 。 第 一 章 光 學 材 料二 、 光 學 塑 料 的 優(yōu) 缺 點優(yōu) 點 ：1 比 重 小 光 學 塑 料 的 比 重 在 0.83-1.4之 間 ， 而 光 學 玻 璃 為 2.5-4.7。 2 耐 沖 擊 強 度 高3 透 紅 外 、 紫 外 性 能 好4 耐 溫 度 驟 變 能 力 強5 易 成 型 、 成 本 低缺 點 ：1 熱 膨 脹 系 數(shù) 高 ， 吸 水 性 大2 硬 度 低 、 易 劃 傷3 光 學 常 數(shù) 選 擇 范 圍 有 限4 耐 溶 劑 性 能 差 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求v 2-1 光 學 零 件 及 零 件 圖一 、 光 學 零 件 種 類1、 透 鏡雙 凸 雙 凹 平 凸 平 凹 正 彎 月 負 彎 月 同 心 透 鏡 超 半 球 透 鏡 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求2、 棱 鏡 ：3、 平 面 鏡 ： 分 劃 板 、 度 盤 、 碼 盤直 角 棱 鏡 等 腰 棱 鏡 五 棱 鏡 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求表 面 作 用 ： 工 作 表 面 ： 有 效 表 面 ， 它 用 于 光 的 透 射 、 反 射 、 改 變 光 束 方 向 或 會 聚 光 線 等 方 面 。 輔 助 表 面 ： 用 于 連 接 、 支 撐 和 固 定 的 ， 又 稱 裝 夾 或 安 裝 表 面 。 自 由 表 面 ： 用 于 零 件 的 夾 緊 或 在 完 成 零 件 基 本 加 工 后 ， 為 限 制 零 件 的 形 狀 和 尺 寸 ， 去 掉 多 余 材 料 得 到 的 表 面 。二 、 光 學 零 件 圖在 光 學 零 件 圖 中 要 反 映 以 下 內(nèi) 容 ： 反 映 出 零 件 的 幾 何 形 狀 、 結(jié) 構(gòu) 參 數(shù) 和 公 差 ； 反 映 出 對 光 學 材 料 的 質(zhì) 量 要 求 ； 反 映 出 對 光 學 零 件 加 工 精 度 和 表 面 質(zhì) 量 的 要 求 。 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求1、 反 映 零 件 的 幾 何 形 狀 、 結(jié) 構(gòu) 的 主 要 尺 寸（ 1） 透 鏡 表 面 曲 率 半 徑 R； 曲 率 中 心 位 置 ； 透 鏡 的 中 心 厚 度 d； 邊 緣 厚 度 t； 透 鏡 外 圓 直 徑 D； 有 效 孔 徑 D0； 倒 角 的 位 置 、 角 度 和 寬 度 等 。 （ 倒 角 分 工 藝 性 倒 角 和 裝 配 性 倒 角 ） R1 t DR2d D0 2X45o1 o2 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求（ 2） 棱 鏡 棱 鏡 各 面 間 的 夾 角 ； 棱 鏡 的 厚 度 和 高 度 ； 倒 角 和 成 形 截 面 的 位 置 、 角 度和 寬 度 等 。2、 對 光 學 材 料 質(zhì) 量 指 標 和 光 學 零 件 加 工 的 要 求（ 1） 光 學 材 料 質(zhì) 量 指 標 7項 2x45 厚 度 高 度 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求（ 2） 光 學 零 件 加 工 要 求 透 鏡光 圈 數(shù) N； 局 部 光 圈 數(shù) N；中 心 偏 差 C； 樣 板 精 度 R；表 面 疵 病 等 級 B； 光 學 零 件 的 氣 泡 度 q 。 棱 鏡N、 N、 B、 q； 光 學 平 行 差 、 ；角 度 誤 差 ； 兩 相 同 角 度 差 值 （ 如 45 ） ； 尖 塔 差 ；平 行 平 面 的 平 行 度 公 差 ； 屋 脊 棱 鏡 的 雙 象 差 ； 有 效 孔 徑 。 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求3、 其 它 技 術(shù) 要 求如 鍍 膜 、 刻 劃 及 某 些 面 的 粗 糙 度 要 求 等 。 增 透 膜 外 反 光 膜 內(nèi) 反 光 膜 分 光 膜 濾 光 膜 防 水 膜 保 護 膜 光 熱 膜 感 光 膜 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求v 2-2 光 學 玻 璃 的 要 求一 、 對 折 射 率 和 色 散 系 數(shù) 的 要 求 五 類 四 級二 、 對 光 學 均 勻 性 的 要 求 四 類三 、 對 應 力 雙 折 射 的 要 求 五 類四 、 對 光 吸 收 的 要 求 八 類五 、 對 條 紋 度 的 要 求 四 類 3級六 、 對 氣 泡 度 的 要 求 三 類 7級 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求v 2-3 對 光 學 零 件 的 要 求一 、 對 光 學 樣 板 的 要 求 （ R）光 學 樣 板 半 徑 所 允 許 的 半 徑 偏 差 R，根 據(jù) 其 大 小 分 為 A、 B兩 級 。 它 不 僅 能檢 查 R的 大 小 ， 還 能 檢 查 R的 變 化 。24.21 24.21 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求二 、 對 光 圈 數(shù) N和 局 部 光 圈 N的 要 求零 件 表 面 與 樣 板 表 面 之 間 存 在 的 偏 差 ，用 兩 表 面 間 空 氣 隙 所 產(chǎn) 生 的 干 涉 條 紋數(shù) N和 N表 示 。N表 示 整 個 表 面 的 面 形 偏 差 ；N表 示 零 件 表 面 的 局 部 偏 差 。 N 1= 3， N1= 0.3 N2= 2， N2= 0.2 R1R1 2 24.21 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求光 學 零 件 種 類 光 學 表 面 的 允 許 誤 差光 圈 數(shù) N 局 部 光 圈 N 表 面 疵 病 等 級 B物鏡 瞄 準 和 天 文 儀望 遠 鏡航 空 攝 影 機照 相 機 1-33-51-33-5 0.2-0.30.30.1-0.50.3-0.5 - - -顯 微 鏡低 于 10倍10-40倍高 于 40倍 2-31-20.5-1.0 0.2-0.50.1-0.20.05-0.10 接 目 鏡 、 放 大 鏡 3-5 0.5-0.8 - 棱鏡 反 射 面折 射 面 0.5-1.02-4 0.1-0.30.5-1.0 - -光 柵 盤 和 分 劃 板保 護 玻 璃 物 鏡 前 濾 光 鏡目 鏡 前 或 后 的 濾 光 鏡中 等 精 度 的 反 射 鏡 5-103-55-100.5-1.5 1.0-2.00.3-0.50.8-2.00.1-0.3 1-10-1-30 - - 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求三 、 對 透 鏡 中 心 偏 差 的 要 求 C1、 定 義 ： 指 透 鏡 外 圓 的 幾 何 軸 與 光 軸 在 曲 率 中 心 處 的 偏 離 量 ，用 C表 示 。 中 心 偏 差 會 使 軸 上 象 點 產(chǎn) 生 慧 差 、 象 散 等 象 差 。12oo oD R o C oo oC 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求四 、 對 透 鏡 的 厚 度 公 差 和 空 氣 間 隙 的 要 求厚 度 公 差 的 最 小 單 位 0.01。d 空 氣 間 隙 N=2N=3 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求五 、 對 表 面 疵 病 的 要 求 光 學 零 件 的 表 面 疵 病 ， 系 指 拋 光 后 的 光 學 表 面 存 在 的 麻 點 、劃 痕 、 開 口 氣 泡 和 破 邊 等 ， 用 符 號 B表 示 。 六 、 對 光 學 零 件 氣 泡 度 的 要 求 標 注 方 法 有 三 種 ：1、 只 規(guī) 定 氣 泡 大 小 ， 不 限 數(shù) 量 。 如 q =0.01， 表 示 整 個 表 面 只 允 許 直 徑 小 于 0.01mm的 氣 泡 ，數(shù) 量 不 限 。 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求2、 分 區(qū) 限 制 氣 泡 的 大 小 與 數(shù) 量如 q =(2) 0+(10) 0.01 3+0.02 5。 小 于 2mm： 不 允 許 有 氣 泡 ； 2 10mm： d0.01mm的 氣 泡 ，少 于 3個 ； 10mm以 外 ： d0.02mm的 氣 泡 至 多 5個 。 3、 限 制 在 一 定 面 積 內(nèi) ， 所 允 許 的 氣 泡 總 面 積如 q =0.5/7。又 如 q =0.6 D 0 2 10 7 7 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求七 、 棱 鏡 的 制 造 公 差 棱 鏡 的 制 造 誤 差 包 括 ： 平 面 制 造 誤 差 、 外 形 尺 寸 誤 差 和 角 度 制 造 誤 差 。重 要 控 制 等 效 平 行 玻 璃 板 的 平 行 差 ：在 光 軸 截 面 方 向 的 偏 差 稱 為 第 一 光 學 平 行 差 ， 用 表 示 。垂 直 光 軸 截 面 方 向 上 的 偏 差 稱 為 第 二 光 學 平 行 差 ， 以 表 示 。角 度 公 差 棱 鏡 類 型一 個 反 射 面 的 棱 鏡 二 個 反 射 面 的 棱 鏡 五 角 棱 鏡 屋 脊 棱 鏡 直 角 或 鈍 角 公 差銳 角 (45 )公 差尖 塔 差屋 脊 角 公 差 3-12 2-10 2-102-104-102-100.5-50.2-31-50.5-61-51-51-5 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求八 、 平 板 零 件 平 行 度 公 差九 、 光 楔 角 度 公 差平 板 零 件 的 類 型 不 平 行 度 濾 光 鏡保 護 鏡 高 精 度一 般 精 度 3 -11-10分 劃 板表 面 圖 層 的 反 射 鏡背 面 圖 層 的 反 射 鏡 10-1510-152 -30光 楔 精 度 公 差 高 精 度中 等 精 度一 般 精 度 (0.2 -10 ) (10 -30 ) (30 -1) 1 21 2 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求v 2-4 加 工 余 量一 、 基 本 概 念概 念 ： 為 了 獲 得 所 需 的 一 定 零 件 形 狀 、 尺 寸 和 表 面 質(zhì) 量 ， 在 加 工 過 程 中 ， 必 須 從 玻 璃 毛 坯 上 磨 去 一 定 的 玻 璃 層 。 此 玻 璃 層 （ 或 其 它 材 料 層 ） ， 通 常 稱 為 加 工 余 量 。二 、 分 類（ 一 ） 線 性 尺 寸 余 量（ 二 ） 角 度 余 量三 、 組 成（ 1） 鋸 切 余 量 ： 依 據(jù) 金 剛 石 鋸 片 厚 度 確 定 余 量 。 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求（ 2） 滾 圓 余 量 ： 24mm（ 3） 整 平 余 量 ： 0.51mm（ 4） 厚 度 和 平 行 度 修 磨 余 量 1mm/面 （ 棱 鏡 、 平 面 鏡 ）（ 5） 粗 磨 余 量（ 6） 精 磨 拋 光 余 量（ 7） 定 中 心 磨 邊 余 量 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求四 、 確 定 加 工 余 量 的 原 則破 壞 層 n=凹 凸 層 +裂 紋 層拋 光 后 ， 裂 紋 深 度 小 于 /4， 否 則 發(fā) 生 反 射 或 者 折 射 現(xiàn) 象 。cj 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求五 、 各 工 序 余 量 的 計 算1、 鋸 切 余 量 鋸 切 余 量 與 鋸 片 的 厚 度 、 側(cè) 向 振 動 、 鋸 切 深 度 等 因 素 有 關 。 一 般 可 按 經(jīng) 驗 公 式 計 算 確 定 ：式 中 A 鋸 切 余 量 ； 鋸 片 的 厚 度 ； 鋸 片 轉(zhuǎn) 動 時 的 振 動 余 量 。當 鋸 切 深 度 B 10mm時 ， 1.5； 10 B 65mm時 ， 取 2.0； B 65mm時 ， 取 2.5。 mm1 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求2、 粗 磨 余 量表 面 粗 糙 度 達 180#砂 眼 ， 單 面 手 修 余 量 0.30mm； 240# 0.20mm； 280# 0.10mm。 第 二 章 光 學 零 件 加 工 的 技 術(shù) 要 求3、 研 磨 、 拋 光 余 量當 零 件 直 徑 （ 邊 長 ） d10mm， 單 面 余 量 為 0.200.25mm。4、 定 心 磨 邊 余 量最 少 0.6mm， 最 多 3.0mm。六 、 光 學 零 件 毛 坯 尺 寸 的 計 算雙 凸 透 鏡 ：雙 凹 透 鏡 ：彎 月 透 鏡 ： cj PPtt 20 hPPtt cj 20 210 2 hhPPtt cj h 第 三 章 光 學 零 件 的 毛 坯 生 產(chǎn) 塊 料 毛 坯 （ 小 批 量 ）毛 坯 是 光 學 零 件 的 初 型 ： 型 料 毛 坯 （ 大 批 量 ） 棒 料 毛 坯v 3-1 塊 料 毛 坯 生 產(chǎn)塊 料 毛 坯 是 用 玻 璃 塊 加 工 而 成 的 毛 坯 。主 要 加 工 工 序 有 ： 鋸 切 、 整 平 、 劃 割 、滾 圓 、 開 球 面 。一 、 鋸 切玻 璃 的 切 割 主 要 采 用 金 剛 石 鋸 料 機 。 第 三 章 光 學 零 件 的 毛 坯 生 產(chǎn) 按 其 進 給 機 構(gòu) 的 特 點 ， 可 分 為 重 錘 進 給 、 絲 杠 進 給 和 液 壓 進給 三 種 。 （ 一 ） 重 錘 進 給重 錘 進 給 又 稱 彈 性 進 給 。 鋸 料 機 的 重 錘 進 給 機 構(gòu) 工 作 原 理 如 圖 。（ 二 ） 絲 杠 進 給 絲 杠 進 給 又 稱 剛 性 進 給 。 機 構(gòu) 工 作 原 理 如 圖 。 第 三 章 光 學 零 件 的 毛 坯 生 產(chǎn)（ 三 ） 液 壓 進 給 介 于 彈 性 進 給 和 剛 性 進 給 之 間 。 液 壓 進 給 機 構(gòu) 傳 動 平 穩(wěn) ， 適合 精 密 下 料 。 鋸 切 的 線 性 尺 寸 精 度 可 達 0.05mm， 角 度 精 度可 達 5。 常 用 的 金 剛 石 鋸 片 有 外 圓 鋸 料 機 上 用 的 燒 結(jié) 金 剛 石 鋸 片 （ 如左 圖 ） 和 內(nèi) 圓 切 割 機 上 用 的 電 鍍 金 剛 石 鋸 片 （ 如 右 圖 ） 兩 種 。 第 三 章 光 學 零 件 的 毛 坯 生 產(chǎn)二 、 整 平 整 平 是 把 鋸 切 后 的 壞 料 不 平 整 的 表 面 磨 平 ， 并 修 磨 厚 度 和 兩面 的 平 行 度 ， 或 修 磨 角 度 等 。 整 平 的 方 法 ：散 粒 磨 料 研 磨 和 金 剛 石 磨 輪 銑 磨 兩 種 。 三 、 劃 割常 采 用 金 剛 石 玻 璃 刀 （ 或 滾 刀 ） 進 行劃 割 加 工 。 第 三 章 光 學 零 件 的 毛 坯 生 產(chǎn)四 、 滾 圓圓 形 零 件 的 毛 坯 ， 整 平 后 膠 成 長 條 進 行 磨 外 圓 ， 稱 作 滾 圓 。常 用 方 法 有 ： 在 平 磨 盤 上 用 散 粒 磨 料 滾 圓 。 在 外 圓 磨 床 上 用 砂 輪 磨 外 圓 。五 、 開 球 面透 鏡 毛 坯 的 開 球 面 ， 是 將 滾 圓 后 的 毛 坯 磨 成球 面 ， 使 其 達 到 零 件 粗 磨 完 工 后 的 曲 率 半 徑和 中 心 厚 度 的 要 求 ， 所 以 開 球 面 亦 稱 粗 磨 。開 球 面 有 兩 種 方 法 : 散 粒 磨 料 研 磨 法 金 剛 石 磨 輪 銑 磨 第 三 章 光 學 零 件 的 毛 坯 生 產(chǎn)球 面 曲 率 半 徑 的 檢 驗 : 金 屬 弧 形 樣 板 檢 驗 貼 置 模 檢 查 擦 貼 度厚 度 : 用 千 分 尺 測 量 ；表 面 粗 糙 度 : 用 肉 眼 觀 察 ， 無 砂 眼 和 擦 痕 即 可 。 R R 1 2 第 三 章 光 學 零 件 的 毛 坯 生 產(chǎn)v 3-2 型 料 毛 坯 的 生 產(chǎn) 光 學 玻 璃 零 件 的 型 料 毛 坯 加 工 方 法 有 ： 熱 壓 成 型 、 澆 鑄 成 型等 多 種 方 法 。 熱 壓 成 型 毛 坯 的 主 要 工 藝 過 程 包 括 ： 備 料 、 加 熱 、 壓 制 成 型 、退 火 。一 、 備 料 通 過 計 算 重 量 、 下 料 、 修 選 、 滾 磨 等 工 序 ， 制 成 熱 壓 成 型 的坯 料 。二 、 加 熱 拍 型 加 熱 是 使 坯 料 升 溫 到 塑 性 變 形 溫 度 ， 以 便 軟 化 成 型 。 第 三 章 光 學 零 件 的 毛 坯 生 產(chǎn)三 、 壓 制 成 型 料 軟 化 拍 型 后 ， 即 可 送 到 壓 力 機 上 的壓 模 內(nèi) 壓 制 成 型 。 根 據(jù) 毛 坯 直 徑 大 小 不同 ， 壓 制 時 間 一 般 在 0.5 3s之 間 。 四 、 退 火退 火 的 目 的 ： 為 了 消 除 玻 璃 在 熱 壓 成 型 過 程 中 產(chǎn) 生 的 內(nèi) 應 力 和 光 學 常 數(shù) 的 不 均 勻 性 。退 火 可 分 為 粗 退 火 和 精 密 退 火 兩 個 階 段 。 第 三 章 光 學 零 件 的 毛 坯 生 產(chǎn)1、 粗 退 火粗 退 火 是 為 了 防 止 剛 脫 模 的 壓 型 毛 坯 因 急 冷 而 變 形 炸 裂 。粗 退 火 的 方 式 有 兩 種 ： 電 爐 退 火 和 草 灰 退 火 。 2.精 密 退 火目 的 ： 使 同 一 批 玻 璃 的 每 塊 毛 坯 ， 達 到 光 學 常 數(shù) 的 高 度 一 致 性 。 第 三 章 光 學 零 件 的 毛 坯 生 產(chǎn)v 3-3 棒 料 毛 坯 的 生 產(chǎn)一 、 棒 料 的 成 型 二 、 用 棒 料 生 產(chǎn) 毛 坯用 棒 料 生 產(chǎn) 毛 坯 的 一 般 工 藝 過 程 為 ： 切 割 、 開 球 面 。 第 三 章 光 學 零 件 的 毛 坯 生 產(chǎn)棒 料 的 切 割 可 采 用 如 下 方 法 ：1、 內(nèi) 圓 切 割 法2、 單 鋸 片 多 棒 切 割 法 第 三 章 光 學 零 件 的 毛 坯 生 產(chǎn)3、 排 鋸 切 割 法 第 四 章 光 學 零 件 的 粗 磨目 的 : 是 將 塊 料 或 型 料 毛 坯 加 工 成 具 有 一 定 幾 何 形 狀 、 尺 寸 精 度 和 表 面 粗 糙 度 的 工 序 。 粗 磨 的 方 式 ： 散 粒 磨 料 加 工 法 固 著 磨 料 加 工 法v 4-1 散