高精度玻璃打孔技术VIP免费

第30卷第2期2009年3月应用光学JournalOfAppliedOpticsV01．30No．2Mar．2009文章编号：1002—2082(2009)02—0309—04高精度玻璃打孔技术刘军汉，闰德全，周杨(华中光电技术研究所武汉光电国家实验室，湖北武汉430073)摘要：光学零件制造领域中，用传统的方法在微晶玻璃上加工高精度内孔存在很多困难，如钻孔时常出现椭圆、中心偏、锥形、爆边等问题。为了解决这些问题，利用简单的钻床和万能外圆磨床设备，在微晶玻璃上完成钻孔、扩孔、磨边加工后，得到了内孔尺寸精度为0．01mm、内孔与外圆同轴度为0．01mm的高精度圆孔。生产实践表明：该工艺重复性良好，加工性能稳定。不仅解决了玻璃钻孔常见问题，而且得到了高精度玻璃内孔。关键词：微晶玻璃；钻孔；内孔；同轴度中图分类号：TN204文献标志码：AHigh—precisionglassdrillingtechnologyLIUJun—han，YANpe—quan，ZHOUYang(WuhanNationalLaboratoryforoptoelectronics，HuazhongInstituteofElectro—Optics，Wuhan430073，China)Abstract：Intheprocessingofcommonopticalelements，therearemanyproblemsindrillinghigh—precisionholesontheglassceramicswiththetraditionaldrillingtechnology．Thecommonproblemsareellipse，decentration，taperandedgecrackseta1．Toresolvetheseproblems，anewdrillingtechnologywasused，andahigh—precisioninnerhole，whosediametertoleranceandcoaxialitywere0．O1mm，waspreparedonaglassceramicbyusingasimpledrillingmachineandauniversalcylindricalgrinder．Theproductionpracticeshowsthatthisprocessisrepetitiveandsteady．Theproblemsexistingintheglassdrillingweresolvedandthehigh-precisioninnerholeswereobtained．Keywords：glassceramics；drilling；innerhole；coaxiality引言卡塞格林光学系统具有很首要的实用价值『1]，原因是：反射镜材料比透射镜材料容易获得，尤其是大尺寸的材料；反射镜镀铝膜或介质膜的反射层，在很宽的波段范围内具有很高的反射率；光学系统没有色差。因此，在反射式天文望远镜系统、红外系统或紫外光学系统、天文导航及光电跟踪等设备中，卡塞格林光学系统都有很高的应用价值。为了实现长焦距、短结构的目的，卡塞格林光学系统中主反射镜需要钻圆孔[2q]，一般内孔尺寸精度小于0．01mm，内孑L与外园同轴度要求小于0．01mm。在光学零件制造中，一般采用硬质合金钻头、空心钻头、金刚石空心钻头或超声波打孔方法加工，在打孑L过程中经常出现椭圆、中心偏、锥形、炸裂等常见问题。产生这些打孑L常见问题的主要因素是：钻头变形或摆动大；夹具没有定好中心，钻头轴线与工作台面不垂直；钻头使用时间过长而磨损变形，工件厚度大；进刀量过大，冷却液不足，钻头转收稿日期：2008—09—26；修回日期：2008—10-28基金项目：华中光电技术研究所自研项目(ZY36)作者简介：刘军汉(1981一)，男，河南南阳人，硕上，助工，主要从事先进光学制造与检测技术的研究工作。E—mail：j．h．1iu@163．com万方数据·3】0·应用光学2009。30(2)刘军汉，等：高精度玻璃打孔技术速太快。为了解决打孑L常见问题，就必须要控制以上因素。对于小口径或精度要求不高的孔，采用硬质合金钻头、空心钻头、金刚石空心钻头或超声波打孔方法可以满足加工要求。但是，对于大尺寸、高精度、与外圆同轴度要求高的孔，普通方法通常无法满足要求。例如在圆柱型微品玻璃@146rrlm×25mrn)上打一个口径为43．03±0．01mm、与外圆的同轴度为0．01mm的内孔，关键就是要解决钻孔常见的问题和提高加工精度。为此，采取了一些措施，解决了问题，加工出来的零件满足了要求。以下为设计出的新的高精度玻璃打孔工艺。曲]，如图1所示。不合格图1打子L-T"艺流程图Fig．1Flowchartdesignedfordrillingprocess1玻璃打孑L工艺流程1．1钻孔一般光学零件制造中，钻孔会产牛较多的问题，而且采用金刚石窀心钻头钻孔时，孔的直径通常要比钻头的直径大0．1mm～O．3mrn。为了解决钻孔常见问题和满足高精度要求，先将玻璃钻一个小孑L，然后采取扩孔的方法将孔扩到需要的尺寸。如果需要函43．03mm的孔，那么...