光学制造技术-第2章-粗磨精磨抛光.part1

第2章 粗磨 精磨 抛光,光学加工 Optical Fabrication 课程公共邮箱：,讲授：郎贤礼单位：仪器科学与光电工程学院(HFUT),2,本章内容,2课时,3,2.1粗磨,一.研磨的本质(一)散粒磨料的研磨散粒磨料研磨，指用磨料加水配的悬浮液对玻璃进行研磨加工。,散粒磨料研磨,分布在磨盘1和工件2之间的磨料颗粒3,借助磨盘与工件的相对运动，首先使玻璃表面形成交错的裂纹，然后磨料继续流动，再加上水渗入裂纹的水解作用，加剧了玻璃的破碎,4,2.1.1研磨的本质,研磨过程受力分析。如图所示，作用力R分解成水平力Fk和垂直力Fn。,5,一.研磨的本质,产生划痕原因个别颗粒长时间粘固在磨具上磨粒不均匀造成。通常磨粒最大尺寸和最小尺寸比为2:1.研磨过程的化学作用，主要是水参与了玻璃表层的水解反应，在裂纹中形成硅酸凝胶膜，其膨胀使裂缝加深变宽，促进了玻璃碎屑的脱落。 由此可见，研磨的过程主要是尖硬的磨料颗粒对玻璃表面破坏的过程。水解的也起了一定的作用，但是次要的。,6,固着磨料的研磨,(二)固着磨料的研磨铣削加工，是采用固着磨料的金刚石磨具研磨玻璃，与金属的加工类似。在磨具表面上固着的金刚石颗粒，类似车刀。,7,固着磨料的研磨,在光学加工技术中，采用固着的金刚石磨具磨削玻璃，是提高生产率最有效的方法。原因：固着的磨粒像无数把车刀。固着的磨粒只作用于玻璃表面，不参与相互磨碎。磨粒受力大切削速度高，达15-25m/s在采用较大的粒度的磨料时，可用小的进给量，则表面会形成小的微观不平度。由于上述优点，加上人造金刚石的普及，金刚石固着磨具不完成用于研磨辅助表面和粗加工，而且还广泛应用于高速精磨中，并开始用微细的磨粒抛光玻璃。,铣磨比散粒研磨的砂面要细。例：当磨轮粒度为6080#时，其铣磨表面的2753um，相当于180240散粒研磨的砂面,8,2.1.2铣削加工原理,二.铣削加工原理在铣磨机上，采用金刚石磨具加工玻璃的工序，称作粗磨的铣削加工，又称范成法加工。所谓范成法是利用磨轮刃口轨迹包络面形成球面的方法。1920英国人泰勒首先提出。烧结金刚石移磨具是内文发明的。但直到50年代才开始出现铣磨机。现在散粒磨料的粗磨方法已被金刚石铣削加工所代替。(一)球面铣削原理如图所示，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，并且两轴的夹角为，磨具绕自身高速旋转，工件绕自身低速转动，这种运动的轨迹就形成球面。,9,(一)球面铣削原理,球面半径的大小与两轴的夹角有关。当磨具选定后，中径Dm的端面圆弧半径r为定值，调节不同的角，即可加工不同曲率半径R的球面。R与的关系如下：,10,(一)球面铣削原理,.几何原理在铣削加工时，磨轮端面在工件表面上某一瞬间的切削轨迹是一个圆，此圆与工件轴的倾斜角，所以称为斜截圆。,11,(一)球面铣削原理,垂直于直线并通过点的平面将球切割，其切口形成一个圆，相当于斜截圆。斜截圆与OX轴的交点为O,圆半径r0,r0相当于磨轮中的Dm之半即：令A,B,C,D是斜截圆上的点，那么相当于工件的半径，同时ABCD也是以为球心，为半径球上的圆。角AOX（两轴夹角），则,12,(一)球面铣削原理,2.斜截圆的轨迹方程在右图中，坐标原点O为工件轴与磨轮轴的交点(即为工件表面的曲率中心)，OZ为工件轴线，OZ为磨轮轴线，o为斜截圆的中心。在XYZ坐标系中斜截圆方程为 a设M为斜截圆上的一点，点在XYZ坐标系中是坐标为(X,Y,Z),在XYZ坐标系坐标为(X,Y,Z),将点(X,Y,Z)转换到XYZ坐标系中，根据坐标变换关系,13,(一)球面铣削原理,b将b代入a中，化简得到说明斜截圆上任意一点的轨迹是球面，即铣削加工的运动轨迹是球面。,14,(二)平面铣削原理,(二)平面铣削原理平面铣削加工的目的，是获得具有一定平面度或平行度要求的平面零件。,15,(二)平面铣削原理,(二)平面铣削原理平行平面(双面磨)原理。,16,(三)铣槽及磨圆弧原理,(三)铣槽及磨圆弧原理为了便于安装或减轻重量等原因，往往需要进行铣槽及磨圆弧等加工。方法多采用金刚石磨具 。,17,2.1.3磨料和磨具,一.磨料(一)种类 分为天然和人造磨料两大类。天然磨料有金刚石、刚玉和金刚砂。人造磨料有人造金刚石、人造刚玉，人造碳化硅和碳化硼等。粗磨中使用最多的、效率最高的的碳化硅。莫氏硬度9.5-9.7精磨中最常用的是刚玉，莫氏硬度为9.(二)粒度 磨料的粒度是以颗粒的大小分类的。我国的规定，对用筛选法获得的磨料，粒度用一英寸长度上有多少个筛孔命名。如60表示一英寸长度上有60个筛孔；而用Wxx表示用水选法分级的。粒度号表示磨粒的实际尺寸。如W20表示，组成磨粒的尺寸为20m.,18,2.1.3磨料和磨具,二.磨具分在粗磨工序中，磨具有两种，一种由普通磨料制成的砂轮，另一种是由结合剂固着的金刚石磨具。由于金刚石磨具具有使用寿命长，生产效率高，已成为机械化加工的主要工具。 (一)金刚石磨具的结构 金刚石磨具通常由金刚石层、过渡层和期体三部分构成。金刚石层 是磨具工作部分，由金刚石颗粒和结合剂组成。对粗磨的磨轮金刚石层厚度约2-3mm过渡层 只含结合剂，起固着连接作用厚约1-2mm基体 用于承载金刚石层和过渡层。一般选钢，铝，铜作基体。,19,2.1.3磨料和磨具,(二)金刚石磨具的特性标志(三)金刚石磨具的特性参数选择粒度 粒度对磨削效率和表面粗糙度的影响正好相反。选择粒度的原则是：在保证工作粗糙度要求的前提下，尽可能用粗粒度加工，这样可提高效率。通常粒度范围为80#120#.结合剂 常用的结合剂共有四大类。青铜结合剂电镀结合剂树脂结合剂陶瓷结合剂硬度 指磨具表面的磨粒在外力作用下脱落的难易程度。易脱落则软，反之为硬。通常玻璃材料较软时，磨轮硬度可选择硬些，工件加工面积大时，选择软些。,20,2.1.3磨料和磨具,(三)金刚石磨具的特性参数选择浓度 指磨具金刚石层内每立方厘米含金刚石的质量。并规定每立方厘米含金刚石4.4克拉作为100%浓度。其中1克拉0.2克。浓度选择原则：假如金刚石粒度比较粗，浓度相对地高些。,21,2.1.4铣磨加工中工艺参数的选择,工艺参数是指在加工过程中影响效率和质量的独立参数浓度 指磨具金刚石层内每立方厘米含金刚石的质量。并规定每立方厘米含金刚石4.4克拉作为100%浓度。其中1克拉0.2克。浓度选择原则：假如金刚石粒度比较粗，浓度相对地高些。,22,2.1.4铣磨加工中工艺参数的选择,工艺参数是指在加工过程中影响效率和质量的独立参数磨头转速磨轮边缘线速度又称磨削速度。磨削速度愈大，磨削效率愈高，表面粗糙度愈小。但过高会使机床振动加大也会影响工件质量。试验表明线速度在12-35m/s效果较理想。工件转速工件轴转速一般为无级变速，线速度实际是给进速度。一般选150-250mm/min.铣磨深度铣磨深度是指工作转动一周的吃刀量。,23,2.1.4铣磨加工中工艺参数的选择,冷却液冷却液主要作用是冷却、清洗和润滑作用。对粗磨来说主要作用是冷却和清洗作用。1.水溶性冷却液 含有表面活性剂的水溶液。2.乳化液类 矿物油和水在乳化剂作用下形成的乳化液。3.油性类 以矿物油为主体的冷却液。通常用机油与煤油1:1混合液。主要用于粗磨加工中。工件转速工件轴转速一般为无级变速，线速度实际是给进速度。一般选150-250mm/min.铣磨深度铣磨深度是指工作转动一周的吃刀量。,24,2.1.5铣削球面几何形状精度分析,铣磨球面的几何形状误差，包括曲率半径误差和厚度误差。一.影响曲率半径精度的误差(一)角度调整误差和磨轮刃口尺寸误差对上式进行微分,25,2.1.5铣削球面几何形状精度分析,铣磨球面的几何形状误差，包括曲率半径误差和厚度误差。(二)中心调整误差影响中心调整量的改变直接影响半径误差。角度调整完毕后，工件与磨轮两轴线相交于O此时工件半径R=OA中心调整后，工件半径R0OA由几何关系得结论：存在调整误差时，曲率半径产生的误差R随增大而增大。,26,2.1.5铣削球面几何形状精度分析,（三）磨轮轴高低调整的影响。一般由机床装校调整。磨轮轴与工件轴不相交，加工出来的工件表面产生非球面。国内制造的铣磨机的高低偏差h=0.03mm,对非球面度影响很小。二.影响透镜中心厚度的因素(一)双轴的轴向跳动(二)夹具的精度影响,27,2.1.6铣削球面产生的表面疵病,一.菊花纹和宽疏菊花纹菊花纹主要是磨头误差与振动影响宽疏菊花纹主要原因是工件主轴的轴向窜动。,28,2.1.6铣削球面产生的表面疵病,二.麻点磨轮基体上固结着许多金刚石小颗粒，相当于无数金刚石钻在划玻璃使玻璃表面形成细密的裂纹层。若进刀速度过快，磨轮的铣削速度跟不上，前面的玻璃还没去除，后面的玻璃又挤上来，使金刚石过重的压在玻璃表面，引起挤压破裂，形成麻点。选择合理的磨轮线速度很重要。三.几何形状的疵病几何形状检查方法1.样板法2.球径仪测量矢高3.擦帖法,29,2.1.6铣削球面产生的表面疵病,。几何形状的疵病擦贴带有缺口说明工件局部有缺陷擦贴带脱空零件表面不是球面球面偏心,30,2.2 精磨,概述精磨的目的是保证工件达到抛光前所需要的面形精度、尺寸精度和表面粗糙度。因此精磨的质量对抛光的影响是非常重要的。精磨分为散粒磨料精磨和金刚石精磨。前者称为古典法精磨，又称为自由研磨，后者称为高速精磨。高速精磨因其具有一系列的优点得以迅速推广和普遍应用。,31,2.2.1金刚石精磨机理及规律性,一.金刚石磨片磨削玻璃的机理(一)破碎去除型玻璃的磨削大部分是由于破碎而去除的。加工表面粗糙度比较差，并且随着磨削的进行粗糙度几乎没有变化。其特点是金刚石磨具自锐性好玻璃的磨削速度为定值，磨片定速磨耗生成的玻璃粉颗粒较大，表面较粗糙。(二)破碎和切削去除型玻璃的去除是由于破碎和切削两方面的原因所致。两者作用的大小，由玻璃和金刚石磨片的组合情况决定。一般在切削初期破碎去除占优势，随着磨削的进行，切削去除作用增大。,32,二.金刚石精磨中的影响因素,(三)切削去除型从磨削开始，玻璃一直是以塑性切削方式被去除。因此，玻璃表面粗糙度在磨削开始就急剧下降，以后几乎无变化。金刚石磨具无自锐性。二.金刚石粗磨中的影响因素金刚石颗粒切削能力和工件表面粗糙度与颗粒的粒度有关，另外要结合浓度考虑。两个因素的参数是：颗粒间的平均距离，颗粒的尺寸d.结合剂强调结合剂与金刚石的平衡磨损，即金刚石切削刃密度保持不变。这种平衡主要靠磨具的自锐作用实现的。,33,二.金刚石精磨中的影响因素,金刚石磨具的自修整作用主要与结合剂固有的硬度有关。结合剂的硬度(金刚石颗粒脱落的难易程度)保证结合剂对金刚石颗粒具有一定的固结强度，同时又不会阻止变钝磨粒的脱落。对粗磨来说，玻璃只与结合剂中凸出的磨粒接触，结合剂不与玻璃发生直接接触，因此结合剂的磨损是磨削过程中产生碎屑的结果。对精磨来说除上述作用外还有玻璃表面的粗糙层。这就要求，结合剂与玻璃间形成空间，形成最佳工作状态由于间隙很小结合剂的磨损要比粗磨过程更严重,34,二.金刚石粗磨中的影响因素,(三)玻璃除合理选择和使用金刚石磨具，必须考虑到玻璃的物理特性对磨削效率的影响和表面质量的影响。破坏层深度n与颗粒尺寸d经验公式：另外精磨过程中的产物玻璃碎屑的数量、颗粒的分散性和形状，在很大程度上影响着磨削的过程。比如，碎屑不是分散于玻璃表面和磨具之间而是由于加热变软堵塞于磨具表面，则会阻碍结合剂的磨损，使钝化的金刚石颗粒不能脱落，冷却液难以流通，使玻璃表面温度继续升高，不仅会使玻璃屑变软，粘合剂也会变软，从而无法继续加工。(四)冷却液（后面有讲解）,35,2.2.2球面金刚石磨具的余弦磨耗规律,概述在高速精磨时，工件是靠磨具成型，也就是工件的几何精度是靠磨具的几何精度来保证的。先来看一精磨过程中存在的问题(一)磨具在使用过程中不断的磨损，工件的几何精度可能不断的变化。(二)随着磨具的磨损，磨具也可能钝化，使得加工效率变低。可以通过“机械自锐作用”和“化学自锐作用”加以修整，但这种修整作用是有限的，因此有必要对金刚石磨具的磨耗进行分析，找出规律，保证磨具的几何精度。,36,一.磨耗量与摩擦功的关系,一.磨耗量与摩擦功的关系金刚石磨片的磨耗（磨损、折断和脱落三种方式）主要是机械作用的结果。其主要影响因素是压强、相对磨削速度和有效磨削时间。实验表明，磨具的磨耗量与摩擦功成正比。磨具上任一点的磨耗量(高度h)由普雷斯顿(Preston)公式计算：某区域上的磨耗体积为：,37,一.磨耗量与摩擦功的关系,q为压强V相对磨削速度T有效磨耗时间V为磨耗体积。实验证明：磨具上某点的磨耗量与该点的摩擦功成正比。,38,二.球面金刚石磨具的余弦磨耗规律,二.球面金刚石磨具的余弦磨耗规律理想磨耗又叫余弦磨耗，磨具磨损后的表面与磨损前有相同的曲率半径。在理想磨耗条件下，磨具能稳定地保持其表面的几何形状。如图所示，磨具上任一点的磨耗量与磨具顶点的磨耗量之间的近似关系：注：上述公式上近似公式但只要hp,Rh,所以h/2可忽略， (2-39)可写成由式(2-38)有,76,一.样板检验原理,将(2-36), (2-43),代入(2-42), 得R透镜曲率半径偏差R透镜曲率半径D零件与样板接触口径p=D/2N光圈数波长由(2-42), 光圈数与半径偏差关系,77,一.样板检验原理,(三)光圈半径与与波长的关系假定hk第k级暗条纹所对应的空气层厚度，Rk为k级暗条纹对应的干涉条纹半径，R为透镜的曲率半径。 由图6-5的几何关系得考虑到Rhk，故hk2可以舍去，即在光垂直入射时，两表面光程差将(2-47)代入(2-48), 得,78,一.样板检验原理,满足暗条纹条件为由此得出，光圈半径与波长的平方根成正比。因此，对于同一级的干涉环，波长愈长，干涉条纹离接触点愈远。(四)相邻光圈的间隔r与干涉级的关系由(2-50)得当k逐渐增大时， 愈来愈小，即r逐渐减小，以致以致眼睛无法分辩。K的极限可由物理光学得出,79,一.样板检验原理,对人眼10nm,白光平均波长500nm,则人眼分辨极限为将k=50代入暗环为公式得由此得出白光检验时所能检测最大厚度不能超过12.5um.,80,二.光圈的识别与度量,二.光圈的识别与度量用样板检验工件时，如果两者在边缘接触，当空气隙缩小时，条纹从边缘向中间移动，则称低光圈，如图66(a)所示；如果两者在中间接触，当空气隙缩小时，条纹从中心向边缘移动，则称高光圈，如图66(b)所示。,81,二.光圈的识别与度量,(一)高低光圈的识别正确地识别光圈的高低，对于修改零件的面形偏差是非常重要的。通常是根据干涉条纹的特征、移动情况、弯曲方向、疏密程度、颜色和形状等来识别和度量光圈的。识别光圈高低常用方法有三种。 1周边加压法 周边加压法是识别光圈高低最常用的方法。此方法适用于光圈N1的判断。采用周边加压法识别光圈高低的原理是，将样板置于零件上，两者间存在空气隙在样板周边加压时，则使空气隙由厚变薄，即空气隙h由大变小。这样与h对应的干涉条纹也随之移动。对于低光圈，空气隙h等厚层的移动方向是由边缘移向中心，因此，与h等厚层对应的干涉条纹也随之从边缘向中心移动。高光圈识别，正好与此相反。,82,二.光圈的识别与度量,(一)高低光圈的识别 2边缘点力法 边缘点力法，是在样板边缘某一点轻轻加压，使其另一端浮起，则形成楔形空气隙，从而产生干涉条纹。它是根据干涉条纹的弯曲方向和弯曲程度来识别和度量光圈的。如果工件为理想平面，用平面样板(平晶)检验零件时，则呈现平直条纹，由于浮起程度不同，条纹数目也随之增减，如图67所示。,83,二.光圈的识别与度量,2边缘点力法 如果工件为高光圈，如图68所示，设样板面为A、B、C、D，加工面为E、F、G、H，边缘一点加压后C和G点接触，则两面之间形成楔形空气层，从而产生干涉条纹。如将干涉图形向平面上投影，那么各带条纹势必弯向受力点，这是由与其对应的空气隙等厚层的轨迹方向决定的，此弯曲程度与条纹间隔之比为光圈数。低光圈干涉条纹弯曲方向与上相反，它是背向受力点，如图69所示。这种方法适用于N1时光圈高低的识别，而且也可用于N1的情况 在光圈数多的情况下(N1)，以有效检验范围内，直径方向上最多条纹数的一半来度量.,87,二.光圈的识别与度量,(二)光圈的度量 1光圈数N的度量(2)光圈数N1的情况 在光圈数少的情况下(N1)，光圈数以通过直径方向上干涉条纹的弯曲量(h)相对于条纹的间距(H)的比值(N=hH)来度量，如果对光圈的精度要求不高时，也可根据干涉色度量光圈数。,88,二.光圈的识别与度量,(二)光圈的度量 1光圈数N的度量(2)光圈数N1的情况 在光圈数少的情况下(N1)，光圈数以通过直径方向上干涉条纹的弯曲量(h)相对于条纹的间距(H)的比值(N=hH)来度量，如图6一11所示(一05)。 如果对光圈的精度要求不高时，也可根据干涉色度量光圈数。 用样板检验。以荧光灯作光源时，当边缘接触其颜色为灰白色时，则可根据中间颜色(见表61)确定光圈数。与空气隙厚度相对应的光圈数和颜色见表62。,89,二.光圈的识别与度量,(二)光圈的度量2.光圈数1N的度量 1N以两个互相垂直方向上光圈N的最大代数差的绝对值来度量。(1)椭圆形像散光圈数的度量 椭圆形像散光圈数1N的度量如图所示。被检光学表面在xx和yy方向上的光圈数Nx和Ny不等，偏差方向相同，图中的像散光圈数,90,二.光圈的识别与度量,(二)光圈的度量2.光圈数1N的度量 （2）马鞍形像散光圈数的度量 。 被检光学表面在xx和yy方向上的偏差方向相反。图中的马鞍形像散光圈数,91,二.光圈的识别与度量,(二)光圈的度量2.光圈数1N的度量 (3)柱形像散光圈数的度量被检光学表面的XX和yy方向上的光圈数Nx和Ny不等。其中，某一方向上的光圈数N=O。图中的柱形像散光圈数,92,二.光圈的识别与度量,(二)光圈的度量2.光圈数1N的度量 (4)在光圈数N1的情况下，像散光圈的度量。 Nx和Ny都小于1,这时可根据两个方向的干涉条纹的弯曲度来确定Nx和Ny 。而像散偏差光圈数,93,二.光圈的识别与度量,(二)光圈的度量3局部光圈数 2N 的度量(1)中心局部光圈数的度量 中心局部光圈数 2N ，以局部不规则干涉条纹对理想平滑干涉条纹的偏离(e)与相邻条纹的间距(H)的比值(2Ne/H)来度量.,94,二.光圈的识别与度量,(二)光圈的度量3局部光圈数 2N 的度量(2)边缘局部光圈数的度量(3)中心及边缘均有局部偏差的局部光圈的度量2N取二者(中心低，塌边)的最大值。,95,二.光圈的识别与度量,(二)光圈的度量4.弓形和S形光圈数N和局部光圈数2N的度量对被检测的光圈可能会因弓形光圈而对N的取值方向有争议，因此，规定根据2N为最小的原则来取值N和2N.,96,二.光圈的识别与度量,(二)光圈的度量5无规律性光圈数N的度量光圈数多时，而且光圈的变化没有一定规律的情况下，规定光圈数N以半径范围内存在条纹最大数来度量，被检面的N=6(对。和z没要求)。,97,二.光圈的识别与度量,(三)面形偏差归属的判断 用样板检验光学零件时，一般均以样板为标准面如果出现偏差则认为是属于零件的、假如两块样板互检，出现局部偏差时，就存在面形偏差的归属问题。通常采用相对移动的方法来判断，即将上面一块样板拉开并移至一定的距离，如果局部偏差仍在原处不动则表明偏差于下面一块样板；反之，如果局部偏差随之移动，则表明局部误差属于上面一块样板。(四)用小样板检验大零件 用小口径的样板检验大口径的零件时，根据(613)式，得小样板检验允许的光圈数为式中：N1图纸上对工件提出的光圈要求；N2用小样板检验所允许的光圈数；D1零件的直径；D2样板的直径。,98,2.3.3准球心法高速抛光,概述目前，对于中等精度光学零件(N=35)的抛光，采用的方法有古典法和准球心高速抛光。古典法是一种历史悠久的抛光方法。其工艺特点是用普通曲柄式抛光机床，转速低，压力小，加压方式用加荷重方法实现。抛光模层材料大多采用柏油或毛毡等。这种抛光法，虽然具有较高的精度，但是它的效率低，因此对于中等精度光学零件的大批量生产主要采用准球心法高速抛光。准球心法高速抛光是国外20世纪60年代发展起来的半自动抛光方法。由于它与古典法抛光相比具有很多优点，尤其是生产效率高，所以，目前应用相当普遍。,99,一、准球心法抛光的原理及优越性,一、准球心法高速抛光的原理及优越性根据抛光的机械磨削理论得知：在一定范围内，提高抛光的压力和速度，可使抛光效率线性增加。因些，增大抛光的压力和速度，是提高效率的有效途径。但是由于古典法抛光方向不与球面各点的法线方向一致，因此，正压力P的分布是随上下盘相对位置的不同而不同。如图所示。,当摇臂头从中心偏摆角时，正压力P。按P=Pcosa的规律变化。,100,一、准球心法抛光的原理及优越性,一、准球心法高速抛光的原理及优越性当增大时，正压力随的增大而减小。目前国产抛光机 ：45。由此可以得出：古典法抛光，由于正压力是随变化的，势必造成磨削不均匀，压力愈大，不均匀程度愈严重，因此不可能加载过大，而且也不能加工超半球。为了使正压力恒定，摇臂头必须对准工件球心，沿其表面弧线摆动这就是准球心法抛光的原理，如图6-21(b)所示。为了实现准球心抛光，摇臂头的摆动轴必须通过下模(镜盘或抛光模)的曲率中心，因此要求中心接头的高度必须保证尺寸精度，否则会破坏准球心。,101,一、准球心法抛光的原理及优越性,(二)准球心法抛光的优越性 准球心法高速抛光，在原理上克服了古典抛光的缺点，因此在实践上显示了一系列优越性。1生产效率高 准球心抛光机主轴转速高，压力大，其最高线速度为古典抛光的2倍以上，压力为古典抛光的几倍，甚至十几倍，因此效率明显提高。2磨削均匀 准球心法抛光，压力不随上下盘相对位置的不同而改变(但抛光模各点相对速度仍不均匀)，因此，磨削较均匀，可以加工超半球。3减轻了劳动强度4对室温要求不严5机床体积小，操作简单，易于掌握,中等尺寸中等精度的零件，用古典法单面抛光时间需120180min，而采用准球心法高速抛光只需10-20min，甚至几分钟。,102,二.准球心法聚氨酯模高速抛光,二.准球心法聚氨酯模高速抛光下面按准球心抛光模材料不同，分述聚氨酯模抛光和固着磨料抛光。 聚氨酯抛光模作为一种耐磨、抛光效率高、形变小、光圈稳定的抛光材料，已广泛应用于光学零件平面及球面的高效加工中，现将相关的问题作以介绍：(一)工艺参数和因素的选择 在抛光工艺中，玻璃牌号、模层材料的质量、抛光粉的粒度、抛光液的供给量和酸度、车间温度等称为抛光过程的工艺参数。这些参数对加工效率有影响，但不能用来控制被加工表面的曲率半径。下面，从抛光液和机床两个方面，考虑高速抛光工艺参数和因素的选择。,103,二.准球心法聚氨酯模高速抛光,1.抛光液主要是考虑抛光液的温度，抛光粉的粒度，抛光液的浓度，抛光液的供给量，抛光液的酸度等影响，以期达到最好效果。2.主轴转速和压力在高速抛光中，速度和压力的增加与抛光速率提高近似成线性关系。但抛光速度和压力的增加，应根据抛光模层材料和粘结火漆的性能来选择，一般采用机床的中等转速和压力。3摆臂偏角和摆幅摆臂作用的因素有两个：一个是摆臂的偏角；二是摆臂的摆幅。这两个因素的选择对光圈影响很大。在一般情况下，凹镜盘在上时，若偏角大，摆幅大，则光圈易变低；反之亦然。凸镜盘在下时，若偏角大，摆幅大，则光圈容易变高；反之亦然，而且易出现翘边。,104,二.准球心法聚氨酯模高速抛光,(二)聚氨酯抛光模的备制聚氨酯抛光片分为不同直径的圆片和大张(使用时需要裁剪)的片材两种，厚度在0.52mm不等，同一片材料厚薄均匀。聚氨酯抛光片加氧化铈抛光液抛光玻璃，尽管抛光片很薄，都能加工2000块(盘)以上的镜片。抛光片从表到里充满微孔，大大增加了磨削力，提高了抛光效率。又因为厚薄均匀，有一定弹性，所以基模与抛光片表面修正得好，应用时不但效率很高，而且光圈稳定。1备制聚氨酯抛光模的备制有两种方法：其一是压型法；其二是贴片法。后者使用较多。,105,二.准球心法聚氨酯模高速抛光,贴片形状如图623所示。贴片尺寸计算如下： 抛光片的形状是由聚氨酯贴片半径Rtp，和叶片半径尺寸Ryp确定的。,106,二.准球心法聚氨酯模高速抛光,每个贴片上叶片的半径Ryp为。在制作抛光模时，尽管当时尺寸修整合适，但经过几天，模具面形尺寸仍会改变。这是由于修模时，抛光材料没有达到吸水平衡时间，修模后继续吸水，从而引起尺寸变化，使模具和工件吻合性很差。正确的修模时间，应由抛光材料的吸水平衡时间决定，因此在修模前应把抛光模放在抛光液中浸泡，达到吸水平衡后再修模。,107,二.准球心法聚氨酯模高速抛光,2聚氨酯抛光模与柏油抛光模作用机理的不同对于古典法抛光，为了使玻璃表面形状有微小的变化，希望抛光模表面的形状精