光學(xué)工件表面精磨與拋光處理

　　一般而言，不論單個玻璃透鏡，還是用于注塑和模壓的模具的型腔，均需使用磨削方法精磨后再拋光才能達(dá)到精度和粗糙度的質(zhì)量要求，所以精磨是保證精度和提高加工效率的重要工序，為了更加提高加工效率，目前國外有的學(xué)者正在進(jìn)行以磨削代替拋光的研究。由于磨削和拋光機(jī)理不同，能否真正實現(xiàn)以磨代拋很難預(yù)言，但就當(dāng)前情況而言，從加工效率考慮，主要是以磨削方法最大限度地提高面形精度和降低表面粗糙度，而以拋光方法最終來保證表面質(zhì)量并對面形進(jìn)行微小修正。

　　拋光的目的：

       1.除去精磨后的凹凸層及裂紋層，使表面透明光滑，達(dá)到規(guī)定的表面疵病等級B

       2.精確地修正表面的幾何形狀，達(dá)到規(guī)定的面形精度N和ΔΝ

　　精磨表面結(jié)構(gòu)對拋光過程的影響

　　拋光過程基本上可以分為兩個階段，第一階段除去凹凸層，第二階段除去裂紋層。 第一階段開始時，拋光模和玻璃的凹凸層頂峰接觸，壓強(qiáng)很大，而凹谷為拋光液進(jìn)入整個表面又提供了良好的條件，因此拋光十分迅速。隨著拋光過程的繼續(xù)，接觸面積增大，壓強(qiáng)減小，拋光液的附著能力降低，使拋光過程減慢。第二階段，拋光面達(dá)到裂紋層，玻璃表面同拋光模表面全部接觸，拋光過程趨于穩(wěn)定緩慢，而拋光模開始鈍化，拋光繼續(xù)，鈍化加劇，拋光效率進(jìn)一步降低。鈍化程度隨過程的持續(xù)時間而定，而持續(xù)時間直接決定于裂紋層的深度

　　實踐證明，用鈍化了的金剛石模具加工的工件，雖然凹凸層較小，但裂紋層卻很深 。 拋光是研磨過程的繼續(xù)，其區(qū)別僅在于拋光是用較細(xì)的磨料，形成細(xì)密的表面結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)均勻連續(xù)的外形。并認(rèn)為拋光劑在玻璃表面產(chǎn)生無數(shù)的互相交錯的振動微痕，這些微痕的產(chǎn)生與研磨時相似，由于拋光時拋光模與工件局部產(chǎn)生光學(xué)接觸，因此加工時切向力特別大，從而使得光學(xué)接觸區(qū)域上的微痕結(jié)構(gòu)被擦去，新表面由于表面張力的作用而形成平整光滑的表面結(jié)構(gòu) 。 流變作用說 在玻璃拋光時，由于摩擦熱使玻璃表面產(chǎn)生塑性變形和流動，或者是熱軟化以致熔融而產(chǎn)生流動，因此認(rèn)為拋光過程是玻璃表面分子重新流布而形成平整表面的過程。

　　光學(xué)工件表面所使用精磨與拋光處理方法主要是按照其工件性質(zhì)，在金屬工件平面拋光機(jī)加工中這種進(jìn)行工件表面精磨為初研磨，拋光處理為最后的研磨加工。

　　金屬工件在加工中與鏡片進(jìn)行加工是一樣的，通常工件會固定在夾具中，精磨的端面主要是將工件固定在平盤上，固定在研磨設(shè)備與拋光機(jī)主軸上，需要進(jìn)行往復(fù)運動，其端面必須要能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行研磨平整處理，初研磨的時候采用剛玉加水，最后的拋光處理會使用氧化鉻加水。

　　大型的研磨設(shè)備，主要是為了拋光巨型鏡片而發(fā)展的，能夠加工比較大的鑄鐵平板，在研磨盤上可以夾持較多的工件，能夠得到小盤所需要的往復(fù)運動，進(jìn)行調(diào)速。

　　工件球面形狀以及直徑準(zhǔn)確要求比較高的工件，工件夾持在平面拋光機(jī)設(shè)備上，采用鑄鐵進(jìn)行研磨罩作為工件，進(jìn)行精磨處理，這種加工不需要進(jìn)行最后的拋光，工件采用高壓油密封，對應(yīng)面進(jìn)行運動，在進(jìn)行氮化處理以前，需要將形狀砂輪加以研磨，最后進(jìn)行工件表面拋光處理。

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