2.3 光學（xué）零件（jiàn）的拋光工（gōng）藝
光學零件要獲得透明的光學表麵必須（xū）進行拋光加工，它是光學零件製造過程（chéng）中所花工時最多，要求最高，影響質量的因素多而易變的一道主要工聲。
2.3.1 概 述
光學零件拋光工序在細磨(或精磨（mó）)之後進行（háng）。拋光（guāng）的作（zuò）用機理目前還沒有形成一個完整統—的理論。由於影響拋光質量的因素多而易變，故達到拋光作用的手段和途徑也多（duō）並各有差異。但對拋光操作的基本要求，拋光的基本過程和方（fāng）法，拋光所用的各種輔料，拋光過程中的質量監控方（fāng）法等均已比較成熟，在（zài）用散（sàn）粒磨料的傳統工藝中尤為如此，是光（guāng）學（xué）零件（jiàn）工（gōng）藝實習的重點學習內容。
一、 拋光的基本要求（qiú）
細磨過的光學零件，外（wài）形幾何．尺寸已基本（běn）確定，拋光是對表麵作微量修整，基本要求有： 1、獲得光學表麵，即最後要磨除細磨加工留（liú）下的凹凸和裂紋層，獲得表麵粗糙度為0.008 表麵疵病符合圖紙要求的透肯（kěn）表麵。
2、表麵麵形精度符合圖紙要求（qiú）的N和△N。
上述兩個要求（qiú）在一（yī）般的拋（pāo）光過程中（zhōng）是分步達到（dào）的。即先拋亮，達到第一個要求；然後精修光圈，使之合格達到第二個要求。
二、 拋光過程和拋光方法
1、古典拋（pāo）光工藝的特點及過程
古典法拋（pāo）光是一種曆史悠久的加工方法。其主要特點是（shì）：采用普通的研磨拋光機床或手工（gōng）操作；拋（pāo）光模層材料多采用拋（pāo）光柏油；拋光劑是用氧化鈰或氧化鐵；壓力是用加荷重方法實現。雖然這種方法效率低，但加工精度較高，故（gù）目（mù）前仍被采用著。其基本過程（chéng）為：在和細磨通（tōng）用的（de）各種平擺式機床上(二軸機（jī）、四軸機)裝好鏡盤與（yǔ）拋光模，其安裝方式，不管是鏡盤還是拋光模，一般都是凸的在下，凹的在上，將拋光液加在拋光模和零件（jiàn）表麵之間，借（jiè）助（zhù）兩者的相對運（yùn）動，使鏡盤表（biǎo）麵(零件（jiàn）表麵)逐漸形成光學表麵。
拋光過程中，麵形精度使用光學樣板檢驗其光圈數決定。拋光質量好壞的關鍵是準確的（de）誤差判別(光圈識別)和各種工藝因素的合（hé）理調節，即取決於操作人（rén）員的（de）技術水（shuǐ）平。
2.3.2 拋光輔料
拋光過程中（zhōng）使用的（de）輔助材料（liào）很多，其質量好壞對（duì）光學零件加工質量及生產（chǎn）效率有重要影響，其中以拋光中用作磨削物（wù）質的拋光粉與形成光（guāng）學表麵麵形的拋光摸層材料（liào）最為重要。
一、．拋（pāo）光粉
在古典法拋光（guāng）工藝中，拋光粉是必不可少的磨削物質．對拋（pāo）光粉的要求是：
(1)應具有一定的晶格形態和晶格缺陷，有較高的化學活性；
(2)粒度大小應均勻—致，純度高、不含（hán）有機械雜質；
(3)硬度適中；
(4)有良好的分散性(下易結塊（kuài）)和吸附性。
在光學玻璃拋光中，常（cháng）用的拋光粉有以下幾種：
(1)氧化鐵，俗（sú）稱紅粉。(它屬於a型（xíng）氧化鐵a-Fe2O3，)斜方晶係，顆粒成球形，邊緣有架狀物，顆粒大小約0.5—1Pm，莫氏硬度4—7比（bǐ）重5.2。
由於氧化鐵價（jià）廉（lián）易（yì）得到，幾百年來，傳統工藝中一直以它為主要拋光（guāng）物質。近二十年來除眼鏡行業外，已逐漸為氧化鈰代替。用氧化鐵拋光雖效率低，但光潔度高。
(2)氧化（huà）鈰(CeO2)它是稀土金屬氧化（huà）物，屬於立方晶係，顆粒外形呈多邊形，棱角明顯平均直徑（jìng）約為2Fro，莫氏硬度6～8，比重7.3，顏色（sè）有白色、黃（huáng）色和褐色（sè）的幾種。利用氧（yǎng）化鈰拋光效率高，但光潔度要比用氧化鐵時低。
二、 拋光模（mó）層材料
光學表麵形狀最（zuì）終是依（yī）靠拋光模表麵限製形成的，拋光粉（fěn）也隻（zhī）有吸附在拋光模上（shàng），依照（zhào）拋光模規定的表麵運動，才能達到去除玻璃表層凹凸不平（píng）區及不規則表麵上多餘的玻璃層。所以拋光模要（yào）求：
(1)有（yǒu）一定（dìng）硬度以保證麵形穩定；
(2)有一定的彈性和可塑（sù）性使其與工件表麵有效吻合；
(3)對高速拋光用模層（céng）材（cái）料還要有耐熱、抗老化、自銳性及微孔結構。
常用拋光（guāng）模層材料有：
(1)古（gǔ）典法拋光膠材料：主要由瀝青和鬆香按一（yī）定的配比加熱混合而成，又稱拋光（guāng）柏油。①瀝青：是多種有機物的（de）混合物。黑色，常（cháng）用石油瀝青主要成份為油分、膠脂和瀝青質。油分使（shǐ）瀝青（qīng）具有流動性，膠脂（zhī）使瀝青具有彈性和延度，瀝青質使瀝青有粘度（dù）和溫度（dù）穩定性。 瀝青質軟，對溫度（dù）變化（huà）不大敏感。粘度變化緩慢，使拋光柏油（yóu）具有可（kě）塑性和（hé）穩定性．瀝青溶解於汽油（yóu）、苯（běn）、鬆節油。
②鬆香（xiāng），由鬆脂提煉得到，黃色．沒有一定熔點，軟（ruǎn）化點約50℃，鬆（sōng）香溶於（yú）乙醇、乙醚、丙酮（tóng）等；鬆香使拋光柏油具有粘性；
③蜂蠟：又稱黃蠟，熔點約60一70℃，蠟具有不（bú）透水性、可塑性、粘結（jié）性，使拋光柏油增強對拋光（guāng）粉的吸附力；
清潔零（líng）件光學表麵用的輔助材料：
在上、下盤以及檢（jiǎn）驗光學零件加、工質量時，必須仔細地清潔光學零件，檢驗器具。常用方法是將零件先（xiān）浸在溶劑汽油中，後（hòu）浸酒精之（zhī）中（zhōng），若幹時間後，用棉花沾上溶劑輕擦。(上、下盤)，或者用脫（tuō）脂紗布、綢布滴上乙醚酒精混合液清擦(清（qīng）潔光學表麵用)，常用清潔材料特性如下：
(1)溶劑汽油：能溶解瀝青、油汙、脂肪酸等，沸點120C～200℃，自（zì）燃（rán）溫度230山260℃；
易揮發，空氣中含（hán）量達1。3~6%時（shí），易引起爆炸，對皮膚有刺激性：
(2)乙醚（mí）：能（néng）溶解油（yóu）脂、瀝青、鬆（sōng）青、蠟、冷（lěng）杉樹脂膠。沸點34．6℃，自（zì）燃溫（wēn）度188℃，極易揮（huī）發，空氣中含量達（dá）l 85—36．5％為（wéi）爆炸極限；對粘膜有刺激，過多吸入則易於麻醉。乙醚（mí）在通常情況下含2％的水。
(3)乙（yǐ）醇：能溶解蟲膠、鬆香、瀝青；沸點（diǎn）78．50℃，自燃溫（wēn）度400℃；易揮發，與空（kōng）氣混合的爆炸極限為3.5一18％；對眼及上（shàng）呼吸道粘膜有輕度刺激。光學加工行業中，清（qīng）擦光學表麵時使用的無水乙醇，濃度為99.5％。
光學加工行（háng）業中通常使用乙醚、酒精混（hún）合液（yè）作為清潔溶劑；乙醚脫脂力強，但揮發性大，加（jiā）入乙醇可減慢揮發速度（dù）。乙醇過多則揮發太慢，水份殘留不易消去，常用乙醚，酒精混合液的配比為1：1。
(4)脫脂棉：外觀潔白（bái）、均勻、無雜質；油脂及蠟質含量（liàng）不應（yīng）大於（yú）0.1％；水份（fèn）5—8％；鹽（yán）含量不大於0.01％；酸堿反應呈中性。高（gāo）級脫脂棉纖維不應短於30毫米；脫脂棉用於浸蘸有機溶劑(汽油、乙醚（mí）、乙醇等)清潔零件上的油脂、指（zhǐ）印、水點等（děng）汙物。
(5)脫脂擦布：脫脂擦布（bù）常由細白布、府綢、紗布等經洗絛和脫脂處（chù）理製成。用於清擦拋、刻線、照相、鍍膜、膠合、裝配等過程中的光學零件。要求色（sè）白、柔軟、不掉毛、無雜質。使用時（shí）滴上有（yǒu）機溶劑，清擦（cā）光學零件（jiàn）。
(6)碳酸鈣：白色粉末；莫氏硬度3，用於擦除玻璃表麵不（bú）溶於汽油（yóu），乙醇等有機溶劑的（de）附著物。
2.3.3 光（guāng）圈的形成與識別
如何使用光學（xué）樣板和幹涉儀準確地識別光圈所代表的加工誤差，是拋光操作中（zhōng）的重要技術。隻有（yǒu）正確判斷光學零件加（jiā）工中的誤差，才能合理地采（cǎi）取各工藝措施，有效地予以修正各種誤差，加工出完全符合圖紙要求的零件。而要正確判斷加工誤差，主要依靠對（duì）檢具(樣板及（jí）幹涉儀)的（de）正確使用及對光圈的（de）正確識（shí）別。
一、 光圈的形成
拋光後零件的麵（miàn）形精度通常是用光學樣板來檢驗差異，反應為兩接觸（chù）表麵間（jiān）空氣隙的大小。樣板和零（líng）件接觸時曲率半徑大小（xiǎo）的。當兩接觸表麵存在微小的空氣隙時（shí），入射光線通過該兩表麵進行反射或透射，兩束（shù）反射（shè）光相幹涉的結果形（xíng）成幹涉條紋。光學加工行業中習慣稱這組幹涉條紋為光圈，光源是單色光時出現明暗（àn）相（xiàng）間的條紋；當用白光時則（zé）呈（chéng）現彩（cǎi）色條紋；每一條（tiáo）紋和（hé）一定的空氣隙厚度相對（duì）應；由等厚幹涉（shè）理論可知，兩條相（xiàng）鄰（lín）的幹涉條紋之間的空氣隙（xì）厚度差，因此第n道光圈處對（duì）應的空氣隙厚度為h=n．對於白光，若取（qǔ）波長入的平均值為0.5fm，則相（xiàng）差（chà）一個光圈時，其厚（hòu）度差即為0.25Pm。
二、樣板及平麵幹涉儀
1、樣板（bǎn）種類及其要求
樣板分平麵樣板和球麵樣板兩種（zhǒng）。平麵樣板也叫平晶，其工作表（biǎo）麵為平麵，常用口徑有60、100、150、200幾種規（guī）格，大於200規格的樣板，由於（yú）製造困難而少見。球麵樣板具有一個球形工作麵。其曲軍半徑決定於所加工的零件。因此，一個（gè）半徑就要有一個樣板，球麵樣板在不同半徑零件之間不能通用，而平麵樣板是可以通（tōng）用的，樣板要有一定高度，便於用手（shǒu）握持。
樣板因為作為標準使用，要求（qiú）麵形精度高，它相對理想麵的誤差．應在0.5光圈以內。製作樣板的材料要求耐磨、膨脹係數（shù）小，以保持穩定。所以通常用石英玻璃，輕冕玻璃，K4、K9等製作樣板。
2、樣板的（de）使用
使用樣板檢驗光學零件時，必須按以下方法操（cāo）作：
(1)、用乙醚、酒精混合液滴在職脂（zhī）布上，擦淨樣板工（gōng）作麵和光學零件被檢麵（miàn）；
(2)、放置一定時間。求得被（bèi）檢（jiǎn）零件和樣板之間溫度均衡一致，避免由於（yú）溫差造成讀數誤（wù）；
(3)、將樣板輕輕疊合到零件上，稍微加壓，擠出間隙中空氣，使通過樣板看到較粗的光圈為了便於觀察計數，視場內以出現3—5道幹涉（shè）條紋為好。可通過調節樣板對零件的傾角來（lái）達到。
(4)、為了同時觀察局部誤差（chà）和曲率誤差，應使球麵樣板與被檢表麵的一部分接觸以看到弧形條紋為好。如果（guǒ）被檢表麵與樣板（bǎn）整體均勻接（jiē）觸，則觀察到呈圓（yuán）形的幹涉圈，那樣隻能讀得光圈數，不能讀得局部誤差數，故較少使用；
(5)、根（gēn）據幹涉條紋彎曲狀況和規（guī）則程度；計算光圈數N和局（jú）部誤差（chà）△N。
三、光圈的識（shí）別與度量
在（zài）拋光加工中，正確地判斷光圈的高低程度及局（jú）部誤差的（de）性質，對於修改工件麵形誤差是非常重要的。所謂高光圈，係（xì）指樣板與工件中心接觸，而低光圈則相反是樣板與工件邊接（jiē）觸（chù），檢驗時一般規定（dìng），高光圈(凸（tū）)為正偏差；低光圈(凹)為（wéi）負（fù）偏差。
高低光圈的識別：
(1)加（jiā）壓法：（在樣（yàng）板四周均勻加（jiā）壓）
低光圈（quān）：條紋從（cóng）邊緣向（xiàng）中心收縮，光圈減少且變粗；
高光圈：條紋從中心向邊緣擴（kuò）散，光（guāng）圈也相應減少變粗（cū）；
(2)一側加壓法：在光圈數少的情況下常用此種方法。
低光圈：條紋彎曲方向背（bèi）向壓點；
高（gāo）光圈：條紋彎曲方向（xiàng）朝向壓點。
(3)色序判斷法：在白光中，各色光的波長是（shì）從紅光向紫光逐漸減短的，因（yīn）此（cǐ），在同一個幹涉級中，波長越長，所產生的（de）幹涉處的間隙也越大。當從中心到（dào）邊緣的色序為蘭、紅、黃、蘭、紅、黃循環時，則為（wéi）低光圈；當從中心到邊的色序為黃、紅、蘭、黃、紅、蘭循（xún）環（huán）時，則為高光圈。
2.3.4 古典法拋光
古典法拋光是一種傳統工藝，曆史悠久。適用於（yú）各種精（jīng）度的零件的加工，是許多光學材料拋光技（jì）術（shù）的基礎。雖然已出現的高速（sù）拋光技術在生產效率方麵有很大的提高，但在高精度零件的加工中。仍往往需依靠古典法拋光。
古典法拋（pāo）光主要特點是采（cǎi）用普通平（píng）麵擺動式機床，常用的有二軸機、四軸（zhóu）機、六軸機。此外，還有單軸機，腳踏研磨（mó）拋光機（jī）等。拋光模層材料采用瀝青和鬆香配製；加工壓力低（dī）；機（jī）床轉速慢，采用散粒拋光劑(氧化鈰、氧化鐵)。
一、 拋光模製作技術
拋光模是拋光技術中的關鍵模具，拋光模的質量直接影響加工麵形的精度和效率。
古（gǔ）典法（fǎ）拋（pāo）光模製模所用拋光柏油應按工房溫度，鏡盤大小、玻璃種類、生產方式等因素選擇不同的配（pèi）比熬製。
1、常用拋光（guāng）柏油配比選擇（zé）原則
(1)鏡盤直徑大，拋光柏油軟些，即鬆香（xiāng）少些；鏡盤直徑小則硬些，即（jí）鬆香多些；
（2）火石玻璃硬（yìng）度低，拋光柏油軟些；冕牌玻（bō）璃硬些（xiē），拋光柏油硬些；
(3)室（shì）溫高，拋光柏油硬些（xiē）；室溫低，拋光柏油軟些；夏天硬些，冬天則軟些（xiē）；
(4)手修用，拋光柏油軟些；機床（chuáng）上加工，拋光柏油硬些。
2、拋光模製作方法
這裏僅介紹（shào）采用拋光柏油作拋光層的（de）製模（mó）方法（fǎ）：
(1)選膠．即按具體情況，選擇配（pèi）比合適的拋光柏油；
(2)熬膠．把選好的拋光柏（bǎi）油放在熬膠鍋內慢慢加熱，並進行（háng）攪拌。升溫不可太快，也不可太高，一般在140℃左（zuǒ）右，不可（kě）超過170℃，以免引起（qǐ）拋光柏（bǎi）油焦化。當有塑料粉等添加物時（shí），要注意添加物允許的最高（gāo）溫度。
二、拋光操（cāo）作（zuò）過程
1、調整好機床速度、擺幅；準備好水鍋、清潔用（yòng）的脫脂棉、紗布；清洗工（gōng）作（zuò）台、擺架，等拋光（guāng）用的一切用具（jù）了；
2、檢查鏡盤細磨後的麵形與粗糙度，不合格要重磨；
3、將拋光模在（zài）50一（yī）60℃溫水（shuǐ）中燙一下，在（zài）拋光（guāng）模麵上塗上（shàng）拋光（guāng）液，複蓋在鏡盤上，用手推動幾下，使之均勻．放上鐵筆，開動機床，開始拋光；
4、拋光的前（qián）半期，以去除工件表（biǎo）麵麻點（diǎn）砂眼為主要目的，在這一階段，機（jī）床速比，擺幅與偏心（xīn）均應調節在正常範圍內進行均勻（yún）拋光；
5、拋光一（yī）段時間後，應即（jí）時檢驗表（biǎo）麵質量和麵形，若磨點、砂（shā）眼去除均勻，則拋光應繼續（xù）進行；若光（guāng）圈過高，過低則要隨時調整有矢（shǐ）工（gōng）藝參數以控製光圈變化；
6、在拋光過程中，可根據需要修改拋光模，常用修改方（fāng）法有兩種；
(1)刮模或局部（bù）開槽法，用於改（gǎi）變吻古程度以修改麵形偏差；
(2)燙模（mó）法用（yòng）於鏡盤和拋光（guāng）模曲率相差大的時（shí）候．
7、當表麵（miàn）疵病和光圈合格後，鏡盤用溫（wēn）水（shuǐ）洗淨，擦幹、塗保護（hù）漆（qī），下（xià）盤，也（yě）可用（yòng）拋光模采用（yòng）手推法收幹表麵拋光液，用乙醚、乙醇混合液擦淨，塗保護漆、下盤。
三、零件（jiàn）麵（miàn）形誤差(即光圈)修改方法
修改光圈是拋光技術中較為複雜和具有經驗性的工作．是拋光操作的關鍵環節，常見誤差（chà）修改方法如下：
1．凸鏡盤高光圈的修改；
(1)凸麵鏡盤高光圈產生原因(拋光模在上情況)
①拋光模曲率（lǜ）半徑太小；
②拋光模矢高太大；
③拋光模對鏡盤偏心太大；
④主軸轉速太快，擺速太慢，擺幅太大．
(2)修改方法
①修刮拋光模邊緣，使拋（pāo）光模（mó）曲率半徑增大；
減慢主軸轉（zhuǎn）速，加大擺速，減（jiǎn）小偏心；
減小壓力
2．凹麵鏡盤高光圈(拋光模在下情況)的修改
(1)凹麵鏡盤高光圈產生原因
①拋光模曲率半徑太大；
②拋光模矢高太小，
⑧擺幅太（tài）小，
④偏心太（tài）小（xiǎo），主軸轉速快，擺速太慢．
(2)修改方（fāng）法
①修刮拋（pāo）光模邊緣；
②主軸轉速減慢，擺速（sù）加快，擺幅增大，偏心增加；
⑧減小壓力．
3．低光圈修改（gǎi）
由於低光圈產生原因正好與（yǔ）高光圈產生原因相反，修改原則是使（shǐ）鏡盤邊緣多拋光．因此，修（xiū）改方法與高光圈情況采取的措施亦相（xiàng）反，此處從略。
4．局部誤差產生原因及（jí）修改方法（fǎ）
(1)塌邊
①產生原因：拋光（guāng）模太大；拋光柏油太硬，擺幅大大，拋光液太濃，細磨塌邊；高光圈改低過程（chéng）中，邊緣還未改到。修改方法；選擇合適的拋光模，修（xiū）刮拋光模邊緣；鏡盤在上時減小，塌邊嚴重時莊重新細磨。
(2)翹邊(窪邊)
產生原因與修改方法與塌邊時相反，此處從略。
(3)中心局部低（dī）
①產生原因：拋（pāo）光模（mó）中（zhōng）間凸起；拋（pāo）光柏油太（tài）軟，使柏油流（liú）向中心而凸起；偏心與擺（bǎi）幅不（bú）合適，低光圈改高時未改到；
②修改方法（fǎ）：拋光模中心開槽或刮去一些，選用較硬拋光柏油：鏡盤在（zài）上時應減小偏心或擺幅。
(4)中心局部高
①產生原因（yīn）：拋（pāo）光模中心有凹陷，拋光液未到中心，偏心和擺幅不合適。
②修改方法；修刮拋光模邊緣；鏡盤在上（shàng）時增大擺幅或偏心。
局部誤差種類很多（duō），而且往（wǎng）往幾種誤（wù）差同時出現（xiàn），要分清主次，如果總的光圈數要求差別大，則（zé）以修改光圈為主，當光圈（quān）數在達到（dào）要（yào）求或接近要求時，以修改局（jú）部誤差為主。
修改光圈時要注意：
①修改光圈數要（yào）同時控製局部（bù）誤差的變（biàn）化；
②修改中有幾個（gè）工藝參數可調節時（shí），不要使各參數同時變動，以（yǐ）免改變過劇，出現相反結果；
⑧低光圈較少時，要減慢拋（pāo）光（guāng）速率，密切注意變化，以避免出現高光圃，重新修正造成（chéng）零件厚度超差；
第三章 光學零件的定心磨邊
對於圓形的光學零件，精磨拋光完工之（zhī）後一般都還要進行磨邊，使其側（cè）圓柱麵尺寸滿足（zú）裝配要求；對於球麵透鏡，磨邊還有一個重要作用：就是校正透鏡在研磨拋光過程中很難（nán）完全避免的偏（piān）心（xīn），即校正兩球心連線(光軸)與外圓對稱軸(幾何（hé）袖)的偏離。
根據透鏡的使（shǐ）用要求，光學（xué）設計（jì）時往往預（yù）先給（gěi）定這種偏離的大小，並用符號C表示。定心磨邊就是使透鏡滿足這種技術要求（qiú）。
3.1 偏心及其產生原因
3.1.1 偏心與定心方法
透鏡在粗磨成型（xíng）、細磨拋光過程中，由於磨損不均勻，往往造成球麵相對傾斜（xié）或偏移，出現邊緣厚度不一致，結果使光軸和幾何軸不（bú）重合。
造成零件（jiàn）磨損不均勻的原因較（jiào）多。如開球麵時（shí），球麵頂點不在毛坯中心；粗磨時用力不均勻，上（shàng）盤時鏡盤（pán）頂點偏高旋轉中心；粘結膠軟化，零（líng）件走（zǒu）動（dòng）；研磨拋光時各（gè）工（gōng）藝參數調節不合（hé）理等等。
3.1.2 偏心（xīn）的計量（liàng）
偏（piān）心如何計量，按要求不同，可有以下兩種方法。
1、角偏移計量法:
以被定心表麵相對定位麵(定位軸)的（de）角偏（piān）移表示。定位麵可以是某一（yī）光學表麵或者側圓柱麵。這種（zhǒng）方法對偏心的計量準確精度高,是正在推廣的一種方法。
2、線編移（yí）計量法
以透鏡外圓（yuán）幾何軸和（hé）光軸在透鏡曲率中心處的線（xiàn）偏離表示。這種表示方法不能確切表示出兩軸相互位置以及各麵（miàn）偏心對象差貢獻的大小,但它適合目前（qián）使用的儀器和磨邊工序的加工目（mù）的,特別（bié）是（shì）單透鏡的情況,故仍被廣泛采用。
3.2 定心磨邊工藝
如前所述：定心磨邊工藝有兩類：一是（shì）以光學定心儀或其（qí）它定心方法先校正偏心量，然（rán）後磨邊；二（èr）是（shì）采用自動磨邊機床，自動定心（xīn）磨邊。以下主要（yào）敘述（shù）光學法中球心反射（shè）象定心磨（mó）邊工（gōng）藝。
3.2.1 定心磨邊準備工作
1、選擇所用定心夾頭，檢（jiǎn）驗其是否可用，誤差（chà）太（tài）大則應修整。
(1)夾頭直徑確定，可根據以下（xià）兩個條件：
①夾頭直徑D小於零件直徑（jìng） 約0.2～0.3毫米，此處為磨邊完工直徑；
②滿足定心係數k的要求，一般情況下應有k>0.15，據此，R已知，可算出D要求的最小數 值。
(2)夾頭的（de）其它要（yào）求
①夾頭（tóu）軸與磨邊（biān）機主軸同軸度應在0.003—0.005mm以內；
②夾頭端麵與幾何軸垂直度在0.003—0.005mm以內；
③夾頭壁厚lmm，壁（bì）的端部呈錐麵；
④與（yǔ）零件粘接部分（fèn）粗糙度（dù）R：≤0.05(拋（pāo）光（guāng）麵)；
⑤材料的導熱性要好，耐磨、變形小，一般用（yòng）黃銅製（zhì）作。
(3)夾頭修整
夾頭如不符合上述（shù）要求，應當修整。由於精度要求高，一般是將夾頭直接（jiē）裝在磨邊機（jī）的主軸上。在（zài）磨邊機導軌上安裝刀架精車後，用金相細砂紙研磨（mó），最後用棉（mián）花球（qiú）上拋光液手工（gōng）拋光，用乙醚、酒（jiǔ）精（jīng）混合液清洗（xǐ）。
2、球心象校正點位（wèi）置確定
所謂校正點就是透鏡表麵球心象所處的位置。當定心儀物鏡（jìng）前焦點置（zhì）於校（xiào）正點上時，球心反射象可以在目鏡分（fèn）劃板上清晰地觀察（chá）到。
透鏡前表麵(非粘結麵)的校正點（diǎn）與它的曲率中心(球心)置於同（tóng）一縱向位置。到前表麵的距離x2=R2，定心（xīn）儀物鏡(頂焦距為LF)到被定（dìng）心（xīn）透鏡前麵頂點距離L2為（wéi）：
L2=LF2+R2
式中：凸（tū）麵時，R2取負（fù）值；凹麵時，R2取正值。透鏡啟表麵定心，一般靠夾頭端麵垂（chuí）直度保證，不需要觀察球心象跳動，當要檢驗時，則要計算x1的值：
Ll＝LF一zl
3、定（dìng）心儀（yí）物鏡選擇原則
為適（shì）合不同曲率（lǜ）半徑的透鏡定心，定（dìng）心（xīn）儀物鏡分兩部分、最外麵部分是可更換（huàn）的，可換物鏡（jìng）選擇的原則是：
(1)定心（xīn）凸麵時（shí），可換物鏡頂焦（jiāo）距LF必須大於R2，因（yīn）為此時R2為負（fù）值；球心（xīn）在透鏡後麵，L2=LF-R2，I>0，L2值一般不得少於（yú）lOmm，否則會造成定心儀物鏡可能撞擊被定心透鏡或物鏡焦點根本落不到球心上。
(2)保證（zhèng）一定的球心象跳（tiào）動量（liàng）
為（wéi）保證球心象有一定的跳動量，要求可換物鏡放大倍數要合適。過大,象的跳動量大（dà），不易找象，過小，象的跳動範圍小，格值（zhí）大，精度低。
4、磨邊膠特征及配比
磨邊膠（jiāo）用於將透鏡粘接於夾頭上。必（bì）須具（jù）備以下（xià）特（tè）征（zhēng）：
(1)粘結強度大，經得起砂輪磨削時的拉力（lì）；
(2)稍熱（rè）即軟化，便於移動透鏡定心；
(3)容易清洗去除（chú）；
(4)中性，不腐蝕玻（bō）璃，無雜質。因為粘接麵一般也是光學麵，不允許因磨邊操作不慎而出現損傷，使前麵的各道工序前功盡棄（qì）。
目前常使用的能滿足上述各項特性的配方有（yǒu）：
(1)鬆香（xiāng）+膠 1 ：1配比；
(2)鬆香+黃蠟 (90～95)：(10～5)；
(3)鬆香+礦物油(86～95)：(14～5)。
3.2.2 定心磨邊操作過程
1、按（àn）加工圖紙要（yào）求，準備好粘接夾頭，選配好合適的定心儀物鏡；
2、用酒精燈加熱夾頭，均勻（yún）地塗上（shàng）磨邊膠；
3、迅速粘上（shàng）物鏡，注意使膠層均勻；
4、移動定心儀，使其（qí）物鏡前焦點落在校正點上，在目鏡視場（chǎng）內能清晰地（dì）看到球心反射象(亮十字象)；
5、用手轉動夾頭（tóu），觀察球（qiú）心反射象的跳動量是否在規定範圍內，如偏大，趁透鏡在（zài）未完全固定前移動（dòng）透鏡在夾頭上的位置(貼（tiē）著夾頭端麵稍加擠壓)直到球心反射象不跳動或跳動在規定的範圍內。
6、開動（dòng）機床，移（yí）動砂輪拖板磨削外圓，達到圖紙規定（dìng）尺寸（cùn）。磨（mó）削時，同時開通冷卻液，砂輪線速（sù）度以15—35m／s、工件線速度0.3～2m／s、進刀量以0.0l～0．08mm為宜；
7、倒角，用成型砂輪倒角或用倒角模（mó）倒角；
8、加熱夾頭，拆（chāi）下零件，清洗擦幹送下道工序或保存；
9、關閉機床，清洗工作場（chǎng）所。
3.2.3 磨邊中常見缺陷（xiàn）及克服方法
在磨邊過（guò）程（chéng）中經常會出現各種缺陷，必須及時進（jìn）行原因分析（xī）和采取相（xiàng）應克服辦法。
1、崩邊破口產生原因
(1)砂輪或（huò）磨（mó）輪表麵（miàn）不平（píng），或已磨鈍後微孔堵塞，砂（shā）輪以選中軟硬度為宜；
(2)砂輪粒度太租，工件越小，粒度越細，見表3－1：
表3—1 常用砂輪種類
| 砂（shā）輪種類 | 粒 度(號) | 砂輪線速度(m／s) | 適用範圍(工件直徑mm) | |
| 碳化矽 | 180240 | 25 | < 25 | |
| 碳（tàn）化矽 | 180 | 28 | 25～28 | |
| 碳化矽 | 120 | 32 | >80 | |
| 金剛（gāng）石 | 280 | 32 | < 25 | |
| 金（jīn）剛石 | 240 | 34 | >50 | |
(3)砂輪量太（tài）大,或進給太快；
(4)砂輪和工件軸的相（xiàng）對跳（tiào）動太大（dà）；
(5)砂輪或透鏡（jìng）轉（zhuǎn）整（zhěng）選擇不當；
2、透鏡（jìng）上徑出現橢圓或錐（zhuī）度，產生原因:
(1)砂輪與工件的徑向（xiàng）跳動太大；
(2)夾頭端麵與工件軸不垂直；
(3)往複（fù）運動方向（xiàng）與砂輪工作（zuò）麵不（bú）平行；
3、表麵疵病等級（jí）下降.產生原因
(1)夾頭端麵不光滑而（ér）劃傷；
(2)粘結膠不清潔或對透鏡起腐蝕作用；
(3)機械定中心時壓力過大；
(4)冷（lěng）卻液對玻璃起腐（fǔ）蝕作用（yòng）；
(5)倒角時擦傷；
(6)清洗時擦傷。
第四章 光學加工質量檢驗
光學加工質量檢驗（yàn）是指光學車間裏（lǐ）各道工序後加工質量的檢驗（yàn），主要（yào）內（nèi）容有：
1、表麵質量檢驗；
2、麵形檢驗；
3、棱（léng）鏡的角（jiǎo）度（dù）檢驗；
4、幾何尺寸的檢驗等。
4.1 粗糙度及（jí）表麵疵病（bìng）檢驗
4.1.1 粗糙度（dù）及檢驗方法
粗糙度（dù）舊標準中稱為光（guāng）潔度，係指（zhǐ）研磨加工後零件表（biǎo）麵的微觀幾何形狀特性，用符號 表示。一般（bān）情況（kuàng）下，零件粗磨完工後應達到3.2，即（jí）Ra=3.2；細磨完工後應達（dá）到0.8，即Ra=0.8；拋光完（wán）工後（hòu）應達到0.008。即Ra=0.008。分（fèn）別相當於用W40（302）、W14（303）和拋光（guāng）粉加（jiā）工過（guò）的表麵，對應於舊標準光（guāng）潔度（dù）等級為5、7 和14。
2、粗糙度檢驗方法
研磨件表麵粗糙度，通常是在60—100瓦的白（bái）熾燈（dēng）照明下，用目視進（jìn）行觀察，其等級可與樣品比（bǐ）較來確定。要求研磨麵砂眼均勻（yún），不允許有下道工序中難以消除的劃痕及麻點存在。檢驗過的零件要洗淨、擦幹。
4. 2 表麵疵病及檢驗方法
表（biǎo）麵疵病係指麻點、擦痕、開口汽泡、破點及破邊，在圖紙上用B表示。根據（jù）光學零件表麵（miàn）疵病尺寸和數量，共分10級，0~1—30級適用於位於光（guāng）學係統象平麵上及其附近的光學零件，其允許疵病尺（chǐ）寸和數量如（rú）表4—2所（suǒ）示。
表4—2 疵病尺（chǐ）寸和數量
| 疵病等級 | 疵病的尺寸及數量 | ||||||||||||
| 麻點 | 擦痕 | ||||||||||||
| 麻（má）點最大（dà）直徑（mm） | D（mm） | ||||||||||||
| 至20 | 20~40 | 40~60 | 60 | ||||||||||
| 允許的麻點數量（個） | |||||||||||||
| 0 | 在規定的檢驗條件下，不允許有任（rèn）何疵病 | ||||||||||||
| 1—10 1—20 1—30 |
0.005 0.01 0.02 |
4 4 4 |
6 6 6 |
9 9 9 |
15 15 15 |
0.002 0.004 0.006 |
0.5D 0.5D 0.5D |
||||||
I~V11級適用於不位於（yú）光學係（xì）統象平麵上的光學零件，其允（yǔn）許疵病尺寸和數量如（rú）表4—3所示（shì）：
表4—3 I~VI級疵病的尺寸及數量（liàng）
| 疵病等級（jí） | 疵病的尺寸及數量（liàng） | |||||
| 麻（má）點（diǎn） | 擦痕 | |||||
| 直徑（mm） | 總數量（個） | 粗麻點直徑 | 寬度（mm） | 總（zǒng）長度（mm） | 粗擦痕寬度（mm） | |
| I I IV V VI VII |
0.002~0.05 0.004~0.1 0.015~0.2 0.015~0.4 0.015~0.7 0.1~1 |
0.5D 0.8D 1D |
0.03~0.05 0.05~0.1 0.1~0.2 0.2~0.4 0.4~0.7 0.7~1 |
0.002~0.008 0.004~0.01 0.006~0.02 0.006~0.04 0.01~0.07 0.01~0.1 |
2D |
0.006~0.008 0.008~0.01 0.01~0.02 002~0.04 0.04~0.07 0.07~0.1 |
注（zhù）：各級表麵粗麻點之數量不得超過允許（xǔ）麻點數量的（de）10%，粗擦痕總長度不得超過允許擦痕總長度的10%，計算粗麻點數（shù）量時，計算結果（guǒ）按四舍五（wǔ）入湊整。
零件表麵疵病的尺寸及數量雖未超過表4—3的規定，但發現（xiàn）有疵病密集在一起的（de）現象時，還須補（bǔ）充測定表4—4各級所規（guī）定之限定內疵病的尺寸和數量。
表4—4 疵病（bìng）的尺寸和數量
| 疵病等級（jí） | 零件（jiàn）表麵任何一（yī）部分限定區內疵的尺寸及數量 | ||||
| 限定區直徑 （mm） |
麻點 | 擦痕 | |||
| 總數（shù）量（個） | 其中粗麻點數量（個（gè）） | 總長度（mm） | 其（qí）中（zhōng）粗擦痕長度（dù）（mm） | ||
| I I IV V VII |
2 3 5 10 20 |
2 3 5 10 20 |
1 1 1 2 3 |
4 6 10 20 40 |
2 3 5 10 20 |
限定區內如滑粗麻點和粗擦痕，則細麻點數量和細擦痕的長度允許按疵病換算後相應（yīng）增加，但整（zhěng）個表麵允（yǔn）許疵病的尺寸及總數量不得超過表4—4的規定。
1、表麵疵病檢驗方法
（1）檢驗時，應以黑色屏幕為背景，光源（yuán）為電壓36V，功率60W—100W的（de）普通白熾燈，在（zài）透射光和反射光下觀察（chá）。
為了便於發現疵病，觀察（chá）時允許朝任（rèn）意方向（xiàng）轉動零件（jiàn），怛在確定疵病（bìng）大小（xiǎo）時，應以透射光為準（zhǔn），在透射光（guāng）下觀（guān）察不出的疵（cī）病不予考核（hé）。
透（tòu）射光觀（guān）察常用於檢驗各種透鏡，玻璃平板和小角度楔形鏡；反射光觀察常用於檢驗棱鏡、大角度的楔（xiē）形鏡以及便於使用反射光觀察的（de）其他零件表麵。
2、各種表麵疵病特征
(1)麻點：是（shì）直徑（jìng）較小，並且凹下的點狀疵病，呈灰白色或與拋光劑顏色相（xiàng）同。
(2)擦痕：是條狀疵（cī）病，顏色（sè）與麻點的顏色相同（tóng）。有些細擦痕在轉動（dòng）零件觀察時，帶有閃光或呈（chéng）彩色。
(3)開口氣泡：是由於氣泡磨穿（chuān）後形成的圓形或長圓形的點狀疵病，多與拋光劑（jì）顏色相同，直徑較（jiào）大。
(4)破點：不規則的點狀損傷，常帶有閃（shǎn）光或同於拋光劑顏色。
(5)破邊：即零件邊緣部分的缺損。
(6)裂痕；伸向玻璃體內．的條（tiáo）狀裂紋（wén）疵病，帶有閃光或呈彩色（sè）。
(7)印（yìn）跡：是凸起在零件表（biǎo）麵上的粘附物或黴霧，它們具有各（gè）種形狀、呈黑褐色 其（qí）它顏色等。一般在自（zì）然光或用被薄形（xíng）紙遮擋的燈（dēng）光下用外反射（shè）光進行（háng）觀察。
3、注意事項
檢驗表麵疵病時，一股應注意；
(1)檢驗中，若（ruò）用清潔方法不能擦（cā）掉的印跡應重新拋光；
(2)裂痕疵病，原（yuán）則上（shàng）不允許存在。若在有效孔徑外，可用油石磨毛，但不得肴（yáo）殘留的（de）裂（liè）痕痕跡；
(3)對於小於標準所規定之疵病尺寸下限的聚焦麻點和擦痕（hén），在其（qí）內側間距大於或等於麻點直徑或擦痕寬度（dù）時，應理解（jiě）為明顯分開-，否則按密集處理；
(4)由於（yú）工藝因素及玻璃化學穩（wěn）定性差、而產生的灰霧狀疵病，可根據零件疵病等級要求，按選定的樣品比較檢驗。、觀（guān）察中，不允（yǔn）許（xǔ）使用方向特殊（shū）的光線；
(5)為（wéi）了便於發現疵病，觀察時允許將零件向任何方向轉動，但（dàn）判斷時應以正確的觀察（chá）方向為準；
(6)由於溫差影響，使零件表麵（miàn）造成霧氣不（bú）便觀察時，可先在（zài）燈下烘烤，消（xiāo）、除霧氣（qì）；
(7)檢驗後不（bú）合（hé）格的零件，應用專用鉛筆(或臘筆)在疵病所在麵上按規定符號作出標記。
