光学零件加工技术.docx

一、 光学玻璃的组成玻璃由多种氧化物组成，可将各氧化物分为两类：一类是能生成玻璃的，如B2O3、As2o3、SiO2、Ta2O5等，它们均属A2O3、AO2和A2O5型氧化物，称这类氧化物为玻璃形成体，即构成玻璃网络体；另一类氧化物，如Na2O、K2O、CaO、BaO、PbO等，属A2O和AO型氧化物，它们不能生成玻璃的网络体，只是插入玻璃的网络结构中，构成玻璃网络外体，但能改变玻璃的性质。二、 物质的玻璃态及其物理特性（1）玻璃态：玻璃保留了液态分子无规则排列的结构，即低温的固态保留了高温液态的无定形结构，称为玻璃态。（2）玻璃的物理特性1各向同性：玻璃的性质，如硬度、弹性模数、折射率等，在各向测得的数值相等。它说明玻璃虽属无定形态，内部质点排列是无序的，但它具有统计的均匀结构。因此，玻璃是各向同性的。2介稳状态：在一定条件下，物质可能处于相对稳定状态，但并不是能量最低储存状态，称为介稳状态。3玻璃从熔融态向固态转化过程是连续可逆的 玻璃从熔融态到机械固态，是一个相当宽的温度范围内完成的，变化过程是连续的，没有固化点，只有固化温度范围。随着温度的降低，熔融体粘度愈来愈大，最后变成固态。三、 光学玻璃质量指标（一） 光学均匀性：同一块玻璃中，各部分折射率变化的不均匀程度。产生原因：退火温度不均匀或内部残余应力，使玻璃各部分折射率产生差异。（二） 应力双折射：光学通过玻璃时会产生双折射现象，即一束光通过有内应力的玻璃，将分成两束传播速度不同的光线。其中一束光遵守折射定律，称为寻常光或“O”光线，另一束光不按折射定律传播，称作非常光线或“e”光线。（三） 光学吸收：光学玻璃对某一波长光线的透明度，以光吸收系数E表示（E表示白光通过1cm厚的玻璃所吸收的光通量与进入该玻璃光通量之比）。（四） 条纹度和气泡度条纹是由玻璃内部的化学成分不均匀所产生的局部缺陷，缺陷处的折射率不同于主体的折射率。玻璃中的气泡是玻璃在熔炼过程中，气体来不及逸出所致。条纹度一般采用投影法进行检验。气泡度按所含最大气泡的直径分类。四、 光学晶体（一） 晶体：构成晶体内部的质子（分子、原子和离子），是以点阵的形式在三度空间作有规律的、重复的排列，构成所谓的格子结构。（二） 基本性质：1 均匀性：若从一块晶体的不同部位，各取出一块体积，可发现它们内部质点的性质及排列方式都是相同的，从而，它们的各项性质也是完全相同的，所以，不论宏观还是微观，晶体都是均匀的。2 各向异性：物质的性质随测量方向的不同而不同。这是由于晶体内部不同方向上的质点性质和排列方式不同而引起的。3 对称性：相同的性质在不同方向上或位置上有规律地重复出现的性质称对称性，这也是由于晶体内部的格子构造所决定的。凡是在几个方向上质点的性质和排列均相等，则在这几个方向上的性质必然相等，这就是对称性。4 自范性：晶体的自范性是指晶体具有自发地形成封闭几何多面体外形的性质。晶体的发生和生长过程，实质上就是质点按照空间格子规律进行规律怕列和堆积的过程。在晶体生长中的每一瞬间一直到停止生长为止，每个最外层的面网、行列和结点总是表现为规则的几何状态面、线和点，从而组成一个规则的几何多面体，封闭于一定的空间中。5 最小内能性：在相同的热力学条件下对于成分相同，但呈不同物相的物体相互比较起来，以结晶质的内能为最小。6 稳定性：晶体的稳定性是最小内能性的必然结果。 （三）晶体的光学性质 1. 双折射：由于晶体结构的各向异性，自然光进入各向异性晶体中，将分为具有不同折射率的偏折光称为双折射。 2. 旋光性：有些晶体当平面偏振波沿着光轴方向传播时，偏振面旋转一定角度的现象，称旋光性。 3. 吸收性和多色性：晶体对光的吸收具有各向异性。随着入射光波振动方向的不同，晶体对光的吸收程度也不同。晶体对光的选择吸收也是各向异性的。因此，除等轴晶系外，在同一晶体的不同方向上呈现出不同的颜色，晶体的这种性质，称为多色性。 （四）晶体的力学性质 1解理：晶体在外界定向机械力的作用下，按着一定的方向分裂成光滑平面的能力。 2硬度：物体对外来机械侵入所表现的抵抗能力。五、球面铣削原理金刚石磨轮刃口通过工件顶点，磨轮轴线和工件轴线相交于O点，并且两轴夹角为，磨具绕自身轴高速旋转，工件绕自身轴低速转动，这种运动轨迹的包络面就形成球面。五、 透镜的定心磨边1 定义定心：使透镜的光轴和几何轴重合或在一定的公差范围内。磨边：将定心后的透镜进行对称地磨外圆。2 光学定心原理及方法（1） 透镜表面直接反射像定心法定心接头轴线与机床的回转轴重合，并且接头端面MN精确地垂直于轴线。将透镜胶接于接头端面时，如果胶层非常均匀，则透镜表面“1”的球心必然落在接头的轴线上。如果再使透镜表面“2”的球心也置于接头轴上，则透镜实现了定心。利用透镜表面直接反射灯像的方法进行定心，故称透镜表面直接反射像法。在图中，将一个白炽灯泡A置于透镜的前方L0处，然后转动定心接头，观察A经过透镜表面“2”反射后所成的像A的跳动情况，灯像A的跳动大小，反映了会转轴QQ1轴相对光轴C1C2的偏离程度。移动透镜，直至转动接头时，灯像完全不动或在允许范围，则表明透镜定心完毕。这时再以QQ1轴为回转轴来修磨透镜外圆，即所谓磨边。（2） 球心自准像定心法 使用时，定心仪放置在与磨边机回转轴平行的轨道上。当把待定心的透镜胶连在定心接头上后，旋转机床主轴。通过定心仪目镜观察透镜球心自准像的跳动范围，来测量中心偏C的大小。其自准原理是：从光源1发出的光线，经过聚光镜2会聚在刻有透明十字丝的反光镜3上，再经固定物镜4和可调物镜5，十字丝聚焦于物镜5的像方焦点上。如果定心透镜6无偏心（其球心与物镜5