非球面的超精密镜面抛光

　　1.前言

　　近年，随着光电子学的发展，光学仪器、OA仪器、AV仪器等的小型轻量化、低成本化、高功能化让人感到震惊。其中之一就是采用非球面光学元件。作为这个非球面光学元件低成本制造方法之一就是运用模具的成形法。电视投影透镜、CD拾取透镜、照相机透镜等，过去认为制作相当困难的非球面透镜现已能大批量地生产了。为了制作这样的非球面透镜，需要有制造成非球面形状的加工技术及研磨制造成面的高精度镜面研磨技术。虽然说是得到好的镜面及最佳的形状，但是技术水平与其它的加工相比还达不到成熟阶段。

　　2.研磨方法

　　目前的抛光法有以下几项:

　　(1)机械抛光

　　最普通的研磨方法就是把抛光用的工具随着研磨剂压在工件表面，一边旋转一边摇动的研磨方法。KRP一2200型超精密抛光机器将这些超精密镜面加工中的技术性能等，抛光技术计算机化，平面、球面和非球面的抛光可完全自动地用小型计算机控制抛光装置。以下介绍3种机械抛光的加工实例(表l)。

　　(2)机械化学抛光法

　　抛光的机械装置各有不同，但都是利用磨粒或者是加工液有效地与工件材料之间产生化学反应，以得到加工缺陷少的镜面，主要运用半导体材料的研磨。

　　(3)悬浮法

　　工具是运用聚氨醋球，球不与工件相接触浮在上面旋转，使悬浮液中的磨粒接触工件表面，在按原子、分子的顺序去除工件的方法，就可得到几乎没有加工缺陷的加工面。

　　(4)浮球抛光法

　　用锡平台在非接触的状态下工件与平台相对运动，利用研磨剂的液膜对工件她光平面度和表面粗糙度都可得到最佳的结果.从加工形态上来看，属于细磨.

　　(5)其它方法

　　作为镜面精加工的方法，多数试验是用与半导体相关的材料来进行的.也有离子束和电子束等各种加工方法。在这里，主要介绍机械抛光。

　　3.机械抛光(KRP一2200)

　　镜面加工的要点:

　　镜面精加工所需要的部件及产品范围相当广，大小从1mm到lm以上，其材料品种策多。

　　镜面加工的要点如下:

　　l)加工材料的选择

　　2)加工前的面形精度和表面粗糙度.

　　3)加工变质层

　　4)热处理条件

　　5)加工液、抛光磨料及粒度

　　6)加工压力以及加工时间，适宜镜面加工的代表性材料的例子如表3所示。

　　磨料:

　　作为抛光的磨料，通用的磨料如表2所示。

　　研磨液:

　　研磨液有油性的和水溶性的研磨液。油性的研磨液有矿物油、植物油和动物油脂等。水溶性的研磨液有中性、酸性、碱性等多种，有时加磨料的分散剂和根据工件材料加防锈剂等.在研磨液工作时要考虑以下几方面.