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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...

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