一文讀懂光學(xué)鏡片精磨后光圈數(shù)的設(shè)定與影響因素
在光學(xué)鏡片制造領(lǐng)域,精磨環(huán)節(jié)至關(guān)重要,而精磨后的光圈數(shù)更是決定鏡片質(zhì)量的關(guān)鍵因素。
在進(jìn)行球面前的散粒磨料精磨時(shí),準(zhǔn)備工作不容小覷。一套配備不同粒度磨料、具有各異半徑的球模是必備“武器”。精磨機(jī)上的鏡盤與球模放置方式也有講究,通常凹在上凸在下,但遇到凸鏡盤光圈過高且半徑不大的情況,將凸鏡盤反轉(zhuǎn)放置,此時(shí)鏡盤后方需接把,確保從鐵筆孔到球面的距離大于2R,以維持左右搖擺的穩(wěn)定性。這一細(xì)節(jié)調(diào)整,充分體現(xiàn)了光學(xué)冷加工對(duì)精度的極致追求。
磨痕的擴(kuò)展方向是判斷精磨效果的重要依據(jù)。當(dāng)球模修改達(dá)標(biāo)后,無論是凹面還是凸面,磨痕都應(yīng)從邊緣向中心逐漸擴(kuò)展。在實(shí)際操作中,這一過程不僅關(guān)乎工件厚度的控制,還影響著鏡片表面的毛面質(zhì)量。依據(jù)經(jīng)驗(yàn),當(dāng)磨痕完成從邊緣到中心的“封頂”過程,就意味著可以進(jìn)行換砂和換精磨模的操作了。對(duì)于彈性上盤的零件,在精磨第二面前,中心厚度的把控尤為關(guān)鍵,最厚不能超公差上限0.08mm,最薄要大于公差下限0.03mm,這一嚴(yán)格的厚度公差標(biāo)準(zhǔn),是保證鏡片性能的基礎(chǔ)。
精磨過程中,不同粒度的砂對(duì)鏡片的“塑造”效果不同。用第一道砂(Wz)稍磨時(shí),捺貼度從邊緣算起為整個(gè)鏡盤零件的1/2-2/3;用第二道砂(W14)精磨后,擦貼度達(dá)到2/3-3/4。而最終精磨后鏡片所達(dá)到的光圈數(shù),更是有著明確且細(xì)致的標(biāo)準(zhǔn)。
從表格數(shù)據(jù)來看,光圈數(shù)與拋光完工要求、鏡盤上零件數(shù)量以及鏡片曲率半徑緊密相關(guān)。以拋光完工要求“N=0.3-1”為例,當(dāng)鏡盤上零件數(shù)量為1-15時(shí),曲率半徑小于20mm的鏡片,精磨后光圈數(shù)為4-2;曲率半徑在20-100mm之間,光圈數(shù)為3-2;曲率半徑大于100mm,光圈數(shù)為2-1;平面鏡片光圈數(shù)為0.5-1。隨著鏡盤上零件數(shù)量增加、曲率半徑變化,光圈數(shù)標(biāo)準(zhǔn)也相應(yīng)改變。這一整套復(fù)雜的標(biāo)準(zhǔn)體系,是無數(shù)次試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)積累的結(jié)晶,為光學(xué)鏡片的批量生產(chǎn)提供了可靠的質(zhì)量保障。
對(duì)于凸透鏡,細(xì)磨完工后的低光圈狀態(tài)對(duì)后續(xù)拋光極為有利。低光圈的具體數(shù)量并非隨意確定,而是綜合考慮最后一道砂的粒度、表面半徑、鏡盤直徑以及玻璃牌號(hào)等多種因素。對(duì)于表面精度要求較高的球面,最后一道砂磨完后的光圈比拋光完工低1-4道光圈(鏡盤表面半徑和鏡盤直徑較大時(shí),光圈差值較?。粚?duì)于表面精度要求較低的球面,這一差值則在2-7道光圈。這種根據(jù)不同需求靈活調(diào)整光圈數(shù)的方式,既滿足了不同應(yīng)用場(chǎng)景下對(duì)鏡片的精度要求,又在保證質(zhì)量的前提下提高了生產(chǎn)效率。
光學(xué)鏡片精磨后的光圈數(shù),看似只是一組簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù),實(shí)則背后隱藏著光學(xué)冷加工制造的深厚技術(shù)積累和嚴(yán)謹(jǐn)工藝規(guī)范。從球模準(zhǔn)備、磨痕控制到砂的選擇、光圈數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定,每一個(gè)環(huán)節(jié)都緊密相連,共同打造出高質(zhì)量的光學(xué)鏡片。隨著科技的不斷發(fā)展,光學(xué)鏡片在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,對(duì)鏡片質(zhì)量的要求也日益提高。
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