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简析非球面零件加工技术和方法

2018年02月06日09:28
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  由于 x射线领域的光学元件多采用非球面,并要求零件的形状精度达到纳米级,表面粗糙度达到埃 级,而且越来越多的使用硬脆性材料。这些零件的传统加工方法是磨削加工后,经过研磨、抛光工序,精加工成所需零件,这种方法的生产效率低,加工周期 长,不能适应现代生产的需要。作为光学零件的加工,一方面要求精度高,加工表面超光滑,另一方面又要求加工表面没有加工变质层。在这种需求下,就产 生了硬脆材料的延性方式磨削,成为超精密加工的一个热点。   在一定的控制条件下,可使用单点或多点金刚石工具(磨削)加工诸   如玻璃和陶瓷一类的脆性材料,因材料是塑性流动方式去除的,得到没有裂纹的加工表面,因此称这一工艺过程为“延性(塑性)”或“剪切”方式磨削。
 
  非球面光学零件是一种非常重要的光学零件,常用的有抛物面镜、双曲面镜、椭球面镜等。非球面光学零件可以获得球面光学零件无可相比的良好的成像质量,在光学系统中能够很好的矫正多种像差,改善成像质量,进步系统鉴别能 力,它能以一个或几个非球面零件代替多个球面零件,从而简化仪器结构,降低本钱并有效的减轻仪器重量。
 
  进行非球面零件加工时,要考虑所加工零件的材料、外形、精度和口径等因素,对于铜、铝等软质材料,可以用单点金刚石切削(SPDT)的方法进行超精加工,对于玻璃或塑料等,当前主要采用先超精密加工其模具,而后再用成形法生产非球面零件,对于其它一些高硬度的脆性材料,目前主要是通过超精密磨削和超精密研磨、抛光等方法进行加工的,另外.还有非球面零件的特种加工技术如离子束抛光等。
 
  非球面光学零件在军用和民用光电产品上的应用也很广泛,如在摄影镜头和取景器、电视摄像管、变焦镜头、电影放影镜头、卫星红外看远镜、录像机镜头、录像和录音光盘读出头、条形码读出头、光纤通讯的光纤接头、医疗仪器等中。
 
 

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