湖南省娄底技师学院 实习教学教案 教师姓名：刘联盟
一、任务引入 机器零件除了圆柱、圆锥表面外，还经常由各种平面图组成。例如V型铁的两侧面，如图1所示： 钳工加工小型工件之前，有时需要用V型块侧面作靠山来划线。该侧面必须要有一定的表面粗 糙度要求和平面度要 求，如果表面粗糙度和 平面度不符合要求，则 会影响工件已加工表 面质量和划线精度。所 以，为了加工出合格的 零件，须理解平面磨削 的形式、特点；通过实践操作要掌握平面磨削的操作步骤、工件的装夹方法、平面精度的检验以及工件的常见缺陷形式。 本次课题的任务是磨削加工矩形工件的二面，如图2 二、任务分析 图2为垫铁工件，材料45钢，经淬火硬度40—45HRC，厚度10mm，需要磨削表面的平面图度为0.015mm,表面粗糙度为Ra0.8um。平面加工的方法比较多，常见的平面图铣削加工。对于淬硬材料用铣削方式加工不合适，是由于刀具材料的硬度比加工材料的硬度低；所以常用磨削的加工方法，而且经磨削
过的工件表面质量比铣削加工质量高。 三、相关知识 1、平面磨削的形式圆周磨和端面磨 1）圆周磨：利用砂轮的圆周面进行磨削。 工件与砂轮的接触 面积小，发热少，排屑与 冷却情况好，因此加工精 度高，但生产率低，在单 件小批生产中应用较广。 2）端面磨：利用砂轮的端面进行磨削。 1）砂轮轴立式安装，刚性好，可采用较大的切削用量，而且砂轮与工件的接触面积大，故生产率高。 2）但精度较周磨差，磨削热较大，切削液进入磨削区较困难，易使工件受热变形，且砂轮磨损不均匀，影响加工精度。
平面磨削常作为刨削或铣削后的精加工，特别是用于磨削淬硬工件，以及具有平行表面的零件（如滚动轴承环、活塞环等）。 经磨削两平面间的尺寸公差等级可达IT6～IT5级，表面粗糙度R a值为 0.8～0.2μm。 2、平面磨床的磨削方法 在平面磨床上磨削平面有圆周磨削(图1—14a，c)和端面磨削(图1—14b，d)两种形式。卧轴矩台或圆台平面磨床的磨削属圆周磨削，砂轮与工件的接触面积小，生产效率低，但磨削区散热、排屑条件好，因此磨削精度高。 卧轴矩台平面磨床磨削平面的主要方法如下： 1）．横向磨削法(图1—16) 每当工作台纵向行程终了时，砂轮主轴作一次横向进给，待工件表面上第一层金属磨去后，砂轮再按预选磨削深度作一次垂直进给，以后按上述过程逐层磨削，直至切除全部磨削余量。 横向磨削法是最常用的磨削方法，适于磨削长而宽的平面，也适于相
平面部分反射镜材料K9(FS)，熔石英尺寸公差+0/-0.2mm 厚度公差±0.2mm 通光孔径>90%面型/8@632.8nm λ表面质量镀膜60/40一面镀介质部分反射膜，反面镀增透膜损伤阈值>10J/20ns 20Hz @1064nm ，，，cm 2R T 分光精度单波长3%5%±，宽带±t R T 平行度<1分常用波长355532632.865078085098010301064nm 450-650nm 650-900nm 900-1200nm ，，，，，，，，，，T e T c R фS1S2T e фT c S1R S2 球面部分反射镜部分反射镜BSP K925.4350/5045°S+P 1064BSP -材料直径厚度透射率反射率入射角设计偏振波长---T/R--- S+P S P ：，：：针对S和P求平均设计只针对S光设计只针对P光设计T=(Ts+Tp)/2R=(Rs+Rp)/2，订购信息技术参数32K9K9FS ：：熔石英
材料K9(FS) ，熔石英尺寸公差+0/-0.2mm 厚度公差±0.2mm 通光孔径>90% 面型/4@632.8nm λ表面质量镀膜60/40 S1S2面镀介质部分反射膜，面镀增透膜损伤阈值>10J/20ns 20Hz @1064nm ，，，cm 2分光精度单波长±，宽带±3%5%中心偏<3分 常用波长3555321030104710531064nm ，，，，，材料K9，熔石英(FS) 尺寸公差+0/-0.2mm 厚度公差±0.2mm 通光孔径>90%面型/8@632.8nm λ表面质量镀膜60/40 一面镀二向色性分色膜，反面镀增透膜 反射波长，透过波长R>99.5%T>85% 损伤阈值>10J/20ns 20Hz @1064nm ，，，cm 2平行度<1分 常用波长1064/532nm 分色镜λ1λ2技术参数 订购信息 BST PCV K925.43100010/900°1064BST-PCV -材料直径中心厚度曲率半径透射率反射率入射角波长----/--T R PCV PCX ：：平凹平凸33技术参数 订购信息 DIM K925.43R1064/T532BST 45° BST-DIM -材料直径厚度反射波长透过波长入射角 ---/-R T K9K9 FS ：：熔石英
15-2~15-3拋物面鏡與球面鏡maulin 探照燈:燈置於球面鏡心、拋物面鏡焦距。?像的觀察法: (A)映像法(B)視線交會法(C)視差法 ?球面鏡
1.在何種情況下,可以用球面鏡來代替拋物面鏡? 小孔徑,鏡面範圍小 A 2.何謂孔徑角? θ=AB/r θ r B 3.孔徑角π徑，曲率半徑r的凹面鏡,其鏡面積若干? 2πr2 4.下列各名詞您能否清楚指出意義或繪圖表示? (a)鏡頂 (b)主軸 (c)焦點 (d)焦平面 (e)曲率半徑 (f)孔徑 (f)鏡邊緣的直徑 5.曲率半徑R的击面鏡,其最大孔徑若干? 2R (一般不可能) 6.有人說平面鏡是击面鏡或凹面鏡之特例,你認為如何? 當球面鏡 R→∞時,可視為平面鏡 7.在孔徑角甚小情況下,下列各入射光其反射光各如何? (a)射到鏡心 (b)經過焦點 (c)經過曲率中心 (d)平行主軸 8.試以數學證明在小範圍時,球面鏡幾近拋物面鏡? y2=4cx…………………………..拋物線 y2+(x-2c)2=(2c)2……球方程?y2=4cx-x2?y2?4cx (當x很小) 9.如圖M為拋物面鏡,F為焦點,則a,b,c三點發出平行主軸之光到焦點, 何者路徑最短? 一樣長
10.若物體距離球面鏡之焦點為So,像距離球面鏡焦點S i,焦距為f(曲率半徑之半為f) 試證S0×S i=f2 11.試由上題證明放大率為M=f/S0=S I/f,並繪出以S0,S i為軸的直角坐標函數圖。 12.若一人由 向凹面鏡之鏡面靠近到達鏡面，其像之運動情形如何? 像的大小如何? 人與像有幾次相遇? 在曲率中心與鏡面共兩次 13.物置於焦距為12cm之凹面鏡前 (a)15em處 (b)9cm處像的位置,性質,放大率各如何?並繪圖示之。 (a)60cm M=4 (b)-36cm M=0.5 14.物置於曲率半徑50cm之击面鏡前 (a)25cm處 (b)15cm處像的位置,性質,放大率各如何? 以圖示之? (a)12.5cm M=1/2 (b)-9.375cm M=5/8 15.若物體於球面鏡前其放大率(橫向放大率)為M,則縱向放大率若干?(即沿主軸方向之放大率) M2 16.物置於球面鏡前會產生一實像時,若將物改置於剛才像的位置,試證明新的像生在原來物的位置。(共軛像) 畫圖(光的可逆性)且實像才有共軛像 17.有一凹面鏡(f=20cm)與击面鏡(f=10cm)同軸而立相距55cm,物距凹面鏡30cm如圖,則二次反射之像位置如何? 凹面鏡前29.5cm倒立時像 . 18.击面鐃之焦距為f，則其像距鏡面之最大值為: (A)f (B)2f (C)3f (D)f/2 (E)f/4 (A)
背投反射镜介绍及注意事项厦门投影机知识 yesky2011-01-01 18:36 分享到：我要吐槽 （天极网福建站报道）背投影反射系统是大屏幕背投显示系统中十分重要的组成部分。在背投工程安装中,经常会遇到投影空间场地有限的问题。解决此问题,可使用背投屏幕专用反射镜系统,即用反射镜把放映光束折返一次或两次,在放映投射距离不足的空间内达到规定的放映距离,以保证画面尺寸。要使用反射率大于90%,镜面平整度±0.02mm以内的反射镜,才能保证将投影光源亮度的损失、图像变形减少在最低范围。投影反射系统可以有效地缩短投影距离,避免产生太阳效应(亮度不均中心亮四周相对较暗)等不良现象。 背投反射镜介绍及技术参数 普通反射镜采用背面镀膜,于是投影光射向反射镜时,镀层要反射,玻璃表面也要反射(如下图1a),形成双影。 高质量的正面镀膜反光镜。它与普通镜子不同：具有无重影、界面光损小、抗氧化、抗腐蚀、有介质膜保护(见图1b)和在可见光谱区(380~700nm)具有高反射率(见图1b)的优点。正面镀膜镜反射率达到 90-95%乃至更高，充分利用光能,视觉效果更好。 背投反射系统安装维护注意事项 1. 施工过程中 (1)保持反射镜使用环境整洁,注意防尘防潮。 (2)禁止用手触摸镜面,操作时要戴上口罩和细纱柔软的手套。 2. 维护保养(去尘处理) (1)用软毛掸掸去灰尘即可
(2)不可用水和其它液体溶剂擦试镜面 型号 :放射镜尺寸(宽*高)/ L1 / L2 / L3 /L4 /镜面厚度 SG108: 1880*1270 /1200 /1150/1090/900/5 SG110: 1100*940 /1120 /1150/1090/900/6 产品规格：单位(mm) 投影机、背投影反射系统是大屏幕背投显示系统中十分重要的组成部分。在背投工程安装中，经常会遇到投影空间场地有限的问题。因此解决此问题,可使用背投屏幕专用反射镜系统,即用反射镜把放映光束折返一次或两次，在放映投射距离不足的空间内达到规定的放映距离,以保证所需的画面尺寸。要使用反射率大于95%，镜面平整度±0.02MM以内的反射镜，才能保证将投影光源亮度的损失、图像变形减少在最低范围。投影反射系统可以有效地缩短投影距离，避免产生太阳效应(亮度不均中心亮四周相对较暗)等不良现象。达到工程的安装要求。 下图为100英寸背投工程的反射系统的设计图： 背投反射镜介绍及技术参数：普通反射镜采用背面镀膜,于是投影光射向反射镜时,镀层要反射,玻璃表面也要反射(如下图1a),形成双影。VIVIscreen高质量的正面镀膜反光镜。它与普通镜子不同：具有无重
超精密平面磨削的技术要求 1.1超精密平面磨削的技术指标 精密加工和超精密加工代表了加工精度发展的不同阶段，通常，按加工精度划分，可将机械加工分为一般 加工、精密加工、超精密加工三个阶段。由于生产技术的不断发展，划分的界限将逐渐向前推移，过去的 精密加工对今天来说已是普通加工，因此，其划分的界限是相对的，且在具体数值上至今没有固定。精密 加工是指加工精度为1-1μm、表面粗糙度为Ra0.1-0.025μm的加工技术；超精密加工是指加工精度高于 0.1μm、表面粗糙度Ra小于0.025μm的加工技术，因此，超精密加工又称之为亚微米级加工。但是，目前 超精密加工已进入纳米级精度阶段，故出现了纳米加工及其相应的技术，如表1所示。 根据我国目前精密平面磨削的基础，结合国外超精密平面磨削的技术指标，提出以下超精密平面磨削机床 的技术指标，并与已实现的技术指标作了比较。 表1 超高精度平面磨床主要技术参数与目前三个精度级的对比单位mm 1.2超精密平面磨削的技术要求 根据表1所示的超精密平面磨削的技术指标，我们可以提出超精密平面磨削机床的技术要求：机床的砂轮 垂直进给能实现微量进给，机床具有足够的静、动态刚性，尤其是对机床的热变形及振动的控制较常规的 机床要有质的提高。 2实现超精密平面磨削的方法与手段 如上所述，为了实现这些技术要求来达到理想的技术指标，在机床的设计理念与机床的具体结构中，要求 与传统的机床有较大的改进与提高，根据我们的经验及对国外精密加工技术资料收集与分析，结合平面磨 削的机床结构、运动要求，可将整机分解为如下的主要单元技术：（1）机床布局型式；（2）新材料运用；（3）主轴精密回转技术；（4）微量进给技术；（5）运动导轨型式；（6）高精度温度控制技术。 2.1机床布局型式 机床布局型式极为重要，是决定成败的关键，但是超精密磨削技术是由精密磨削发展而来，从国外已实现 超精密平面磨削机床看，其结构型式多种多样，既有“磨头移动式”，也有“立柱移动式”或“十字拖板移动式”，无一例外，均未脱离传统的机床布局结构型式。从我们已掌握的高精度平面磨削技术基础上，认为机床结 构采用“十字拖板移动式”适合于超高精度平面磨削机床的研制。因为该结构型式，具有机床结构布局对称 性好，热稳定性好；主要运动部件重心低，运动平稳等优点。 2.2新材料运用 超精密平面磨削对机床的热变形及振动控制要求较高。在机床基础结构件材料的运用上，应突破传统以灰 铸铁为主的原则，采用一些新型材料，如：非金属材料——树脂混凝土，该材料的振动衰减性、耐热梯度、线胀系数等特性均大大优于金属材料。这在国外已被成熟运用，在国内也有运用的例子，如上海机床厂有 限公司的数控凸轮轴磨的床身采用了人造大理石材料，取得了较好的效果。因而在超精密平面磨削机床的 主要关键基础件，如床身、立柱、拖板等应采用人造大理石材料。 2.3主轴精密回转技术
3-1 #平面镜#平面反射镜，曲率半径无穷大，它是唯一能成完善像的最简单的光学元件。 #镜像#使一个右（或左）手坐标系的物体经光学系统后成左（或右）手坐标系的像，这种像叫镜像。 #一致像#与物坐标系一致的像，简称一致像。 #连续一次像#双平面镜成像时，依次通过两个反射面所成的像。 3-2 #平行平板#由两个相互平行的折射平面构成的光学元件。 3-3 #反射棱镜#将一个或多个反射面磨制在同一块玻璃上形成的光学元件。 #棱镜光轴#光学系统的光轴在棱镜中的部分称为棱镜的光轴，一般为折线。 #主截面#工作面之间的交线构成棱，垂直于棱的平面。 #简单棱镜#只有一个主截面，所有工作面都与主截面垂直。 #屋脊棱镜#交线位于棱镜光轴面内的两个相互垂直的反射面构成屋脊面，具有屋脊面的棱镜称为屋脊棱镜。 #立方角锥棱镜#三个反射面相互垂直，底面是一个等腰三角形，为入射面和出射面，光线从任意方向从底面入射，经三个直角面反射后，出射光线始终平行于入射光线。 #复合棱镜#由两个以上棱镜组合起来形成复合棱镜。 #成像方向判断#根据一定的规则判断棱镜系统的成像方向。 #棱镜展开#利用一等效平行玻璃平板来取代光线在反射棱镜两折射面之间的光路。 3-4 #折射棱镜#工作面由两个折射面构成的棱镜。
#光楔#折射角很小的折射棱镜。 #色散#由于同一透明介质对于不同波长的单色光具有不同的折射率，白光经过棱镜后将被分解为各种不同颜色的光，在棱镜后将会看到各种颜色，这种现象称为色散。 3-5 #平均折射率#在夫朗和费谱线中D光波长处的折射率。 #平均色散#夫朗和费谱线中F光波长和C光波长处的折射率之差。 #阿贝常数# 定义为(n D-1)/(n F-n C) #部分色散#任意一对谱线的折射率之差。 #相对色散#部分色散与平均色散之比。
第三篇望远镜系统 第十九章离轴抛物面镜 当需要对反射光强度作光度测量时，在平行光管及天文望远镜中使用离轴抛物面镜是特别有价值的。因为光源位于有限远处，用离轴抛物面镜可以制成一台优质的平行光管作为透镜的检测系统。 用独特的方法一次可以制造多块离轴小抛物面镜。通常用一块低焦比的大口径反射镜钻下三块或四块小反射镜，并用石膏将反射镜胶进凹孔中。为消除膨胀和应力等不稳定因素，可以用细磨、抛光或酸蚀小反射及开沉孔等新的方法。这些技术，包括细磨和抛光大反射镜毛坯的背面都有助于消除泰曼效应。生产这些产品的光学公司，用同样大小的反射镜毛坯作为框架，并将磨边后的反射镜毛坯放入框架原来所的孔内。一块12in的反射镜毛坯能够制造出四块3.5in 的离轴抛物面镜。这些元件的F数一般较小（f/14~f/5.5）。为了得到较大的相对孔径，离轴抛物面镜变大，其主镜的直径成比例增大就产生加工困难。 反射镜的设计、制造和使用方面已有了一些成果。这些反射镜尺寸中等（直径20.3~30cm），焦比为f/8。最近马科斯.布朗已经制造出一种焦比为f/6，直径为12in的反射镜，并已获得了广泛的应用。关于离轴抛物面镜的一些制造方法已作过介绍，望远镜的业余爱好者可以按此仿制。 1．设计与计算 离轴抛物面的设计取决于光轴的孔间距或孔的位置。小孔是大凹面标准镜的一部分，图19.1 说明了四等分的位置。应特别注意图19.2上的实际光源 位于大凹面镜的轴上，而不是在较小的正在加工的反射 镜上。因此，必须在离轴抛物面镜上刻一个基准记号， 图19.1 一块大的抛物面反射镜上的四个 小的离轴抛物面镜的分布图图19.2一台反射式离轴平行光管的设计 与用于制造小抛物面镜组的大抛物镜一样其轴平面总是明确的。图19.2是作为平行光管离轴抛物镜装置，平行光管带有针孔光源。图25.8c介绍了精确安装针孔光源的方法。如果用在天文望远镜上，则目镜应位于光源的位置上。 复习一下制造大的抛物面及其细磨模的曲率半径时，铣磨机倾角的计算方法，并假设蓝图上的离轴抛物面的数据为：大凹抛物面镜的直径为12in（球面顶点离孔中心是4in、曲磨半径为92.45in）。好的制造工艺是四个高精度离轴抛物面镜中的每一个必须置于大反射镜的一个象限内（参见图19.1）。方程（19-1）是已知工件曲率半径，计算金刚石磨轮的倾角公式。它适用于加工凹的和凸的镜面SinA=D/2R 式中：A为磨轮倾角的度数；D为磨轮的直径；凹面指磨轮的外刃表面；R是要求的曲率半径。 例如：磨轮直径为10in，R为92.45in时试计算A值？ SinA=25.4/2*234.84=0.054079 查正弦函数表求出角度为3°6′。应该注意，机床游标尺的读数精度低于2′。3°6′为金刚
常见的3种磨削方法介绍 磨削过程就是砂轮表面上的磨粒对工件表面的切削、划沟和滑擦的综合作用过程。（一）外圆磨削 外圆磨削可以在普通外圆磨床或万能外圆磨床上进行，也可在无心磨床上进行，通常作为半精车后的精加工。 1、纵磨法 磨削时，工件作圆周进给运动，同时随工作台作纵向进给运动，使砂轮能磨出全部表面。每一纵向行程或往复行程结束后，砂轮作一次横向进给，把磨削余量逐渐磨去。可以磨削很长的表面，磨削质量好。特别在单件、小批生产以及精磨时，一般都采用纵磨法。 2、横磨法（切入磨法） 采用横磨法，工件无纵向进给运动。采用一个比需要磨削的表面还要宽一些（或与磨削表面一样宽）的砂轮以很慢的送给速度向工件横向进给，直到磨掉全部加工余量。横磨法主要用于磨削长度较短的外圆表面以及两边都有台阶的 3、深磨法 特点是全部磨削余量（直径上一般为0.2～0.6mm）在一次纵走刀中磨去。磨削时工件圆周进给速度和纵向送给速度都很慢，砂轮前端修整成阶梯形或锥形。深磨法的生产率约比纵磨法高一倍，能达到IT6级，表面粗糙度的Ra值在0.4～0.8之间。但修整砂轮较复杂，只适于大批、大量生产，磨削允许砂轮越出被加工面两端较大距离的工件。 4、无心外圆磨削法 工件放在磨削砂轮和导轮之间，下方有一托板。磨削砂轮（也称为工作砂轮）旋转起切削作用，导轮是磨粒极细的橡胶结合剂砂轮。工件与导轮之间的摩擦力较大，从而使工件以接近于导轮的线速度回转。无心外圆磨削在无心外圆磨床上进行。无心外圆磨床生产率很高，但调整复杂；不能校正套类零件孔与外圆的同轴度误差；不能磨削具有较长轴向沟槽的零件，以防外圆产生较大的圆度误差。因此，无心外圆磨削多用于细长光轴、轴销和小套等零件的大批、大量生产轴径。 （二）内圆磨削 内圆磨削除了在普通内圆磨床或万能外圆磨床上进行外，对大型薄壁零件，还可采用无心内圆磨削；对重量大、形状不对称的零件，可采用行星式内圆磨削，此时工件外圆应先经过精加工。 内圆磨削由于砂轮轴刚性差，一般都采用纵磨法。只有孔径较大，磨削长度较短的特殊情况下，内圆磨削才采用横磨法。 与磨外圆磨削相比，内圆磨削有以下一些特点： (1)磨内圆时，受工件孔径的限制，只能采用较小直径的砂轮。内圆磨削砂轮需要经常修整和更换，同时也降低了生产率。 (2)砂轮线速度低，工件表面就磨不光，而且限制了进给量，使磨削生产率降低。 (3)内圆磨削时砂轮轴细而长，刚性很差，容易振动。因此只能采用很小的切入量，既降低了生产率，也使磨出孔的质量不高。 (4)内圆磨削砂轮与工件接触面积大，发热多，而切削液又很难直接浇注到磨削区域，故磨削温度高。
平面磨削工件表面波纹产生原因与预防 2012-12-31 来源：作者：海军蚌埠士官学校机械系杨庆文 1 引言 利用平面磨床加工各种零件的平面时，尺寸公差可达IT5 级-IT6 级，两平面平行度误差小于0.01mm，表面粗糙度一般可达Ra0.4~0.2，精密磨削可达Ra0.01~0.1。但是如果在磨削方法、砂轮、磨削用量的选择等方面出现失误，则加工质量将急剧下降，甚至出现废品。其中工件表面波纹的出现将大大影响工件表面粗糙度和美观程度，因此，在对工件进行平面磨削时如何预防和消除表面波纹，显得极为重要。 2 波纹类型及预防 2.1 等距的直线波纹 平面磨削时工件表面如出现图1 所示等距离分布的直线波纹，表明存在着强迫振动，其振源主要来自砂轮或电动机的不平衡。因此，应检查并调整磨头电动机的转子与定子间隙是否均匀。修整砂轮时，金刚石应安装在工作台面上，而不宜装在砂轮架滑枕外端，见图2，由于这种装法砂轮修整时向前移出甚多，磨头因自重而倾斜变形，造成砂轮母线与磨头移动方向不平行，磨削时砂轮与工件接触不良。砂轮振动又会使修整器同时振动，而影响砂轮的修圆效果。因此砂轮修整器应放在工作台面上，且位于磨削工件的位置，这样可通过修整来减小砂轮不平衡量的不良影响。 2.2 单条波纹 平面磨削时，如工件两边出现单条波纹或一边出现单条波纹（见图3），说明工作台换向时产生冲击，而使磨床的立柱摇晃。当工作台换向后，工件再次进入磨削，此时立柱正在晃动，因而工件的两边或一边出现单条波纹的缺陷。故应调整工作台换向撞块的位置，使之适当，调整工作台换向节流阀螺钉，减小工作台换向冲击。
2.3 菱形波纹 磨削平面时如出现菱形波纹，说明砂轮与工件有振动（见图4）。由于砂轮每分钟转数与工作台每分钟行程次数之比，多数情况下不是整数，因此出现菱形波纹比出现等距分布的直形波纹的机会要多。故应提高磨头系统刚度，适当减小垂直进给量。 2.4 表面拉毛
中文名称：前反射镜 英文名称：Reflector mirror 在光学玻璃的背面，通过真空镀膜镀一层金属银(或铝)薄膜，使入射光反射的光学元件。采用高反射比的反射镜可使激光器的输出功率成倍提高;且是第一反射面反射，反射图像不失真，无重影，为前表面反射作用。如采用普通反射镜为第二反射面，不仅反射率低，对波长无选择性，而且易产生重影。而采用镀膜膜面反射镜，得到的图象不仅亮度高，而且精确无偏差，画质更清晰，色彩更逼真。前表面反射镜广泛为光学高保真扫描反射成像之作用。 前反射镜玻璃基本参数： 厚度標準平坦度高平坦度選擇 0.55mm-2.3mm10/10/ 13 mm12/12/ 2”8/8/ 2” 4 mm 12/12/ 2”8/8/2” 20/20/ 4” ,16/16/ 4” 5 mm12/12/ 2”8/8/ 2” 20/20/4” ,16/16/ 4”12/12/4” ,10/10/ 4” 6 mm12/12/ 2”8/8/ 2” 4/2/2”, 2/2/ 2”10mm4/2/ 2”2/2/ 2” 反射率Reflection rate HR-94 (400~700波长平均达到94%以上,成像通用标准) For Scanner，Copier，PTV，OHP---等 HR-97- # ，HR-98- # （某个颜色光波长达到97%以上） For Scanner，PTV，LCD Projector ---等 HR-780-A，HR-780-B （红外线波长达到97%以上） For LBP(Laser Beam Printer) or other OA digital Products 1. 適用范圍 此規格書是針對深圳加加力光电科技有限公司制造的Scanner用表面鏡的品質、規格所制定的。 2. 材料 用於表面鏡的原片玻璃：浮法玻璃適用。 2-1.根據玻璃厚度划分的種類： 根據厚度分為以下几種。
教师姓名授课形式讲授授课时数1授课日期年月日授课班级 授课项目及任务名称 第九章磨削 第四节平面磨床的磨削方法 教学目标知识目 标 掌握工件的装夹方法。 掌握平面磨削的方法。技能目 标 学会平面磨削方法。 教学重点磨削工件装夹方法、端磨和周磨的方法教学难点端磨和周磨的方法 教学方法教学手段 借助于多媒体课件和相关动画及视频，详细教授磨削工件装夹方法、端磨和周磨的方法基础知识。教师先通过PPT课件进行理论知识讲解，再利用相关动画和视频进行演示，让学生能够将理论知识转化成实践经验。同时学生根据所学内容，完成知识的积累，为以后的实践实训打下基础。 学时安排1.工件装夹约10分钟； 2.平面磨削约35分钟； 教学条件多媒体设备、多媒体课件。 课外作业查阅、收集平面磨削的相关资料。检查方法随堂提问，按效果计平时成绩。 教学后记
授课主要内容 第四节平面磨床的磨削方法 平面磨削是在铣、刨基础上精加工。经磨削后平面的尺寸精度可达公差等级IT6～IT5，表面粗糙度值达0.8～0.2μm. 一、工件的装夹方法 平面磨床上工件的装夹，需要根据工件的形状、尺寸和材料等因素来决定。 所有的钢、铸铁等磁性材料，且有两个平行平面的工件，一般都用电磁吸盘直接装夹。电磁吸盘体装有线圈，通入直流产生磁力，吸牢工件，对于非磁性材料或形状复杂的工件，应在电磁吸盘上安放一精密虎钳或简易夹具装夹，也可以直接在普通工作台上采用虎钳或简易夹具来安装。二、平面磨削方法 平面磨削可分为端磨和周磨两种。 1.端磨 端磨是在立轴平面磨床上利用砂轮的端面进行磨削。端磨平面时砂轮与零件的接触面积大，磨削力大，磨削热多，散热、冷却和排屑条件差，端磨精度比较差。但磨头悬伸长度短，可采用较大的磨削用量，生产效率较高，常用于大批量生产中代替铣削和刨削进行粗加工。 2.周磨 周磨则是在卧轴平面磨床上利用砂轮的外圆面进行磨削。周磨时砂轮与零件的接触面积小，磨削力小，磨削热少，散热、冷却和排屑条件好，砂轮磨损均匀，所以能获得高的精度和低的表面粗糙度，常用于各种批量生产中对中、小型零件的精加工。 任务小结 回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，本课主要讲解磨削工件装夹方法、端磨和周磨的方法等基础知识。
多面反射镜的超精密切削 一、多面反射镜 过去多面反射镜只用作测量角度的标准光学元件，在一般情况下，是用它作为测量回 转工作台分度精度的角度标准。随着科学技术的发展，多面反射镜的用途也在不断地扩 大，目前广泛地用于激光扫描的装置中，即让多面反射镜高速回转，使照射在多面反射镜上的激光束进行扫描。利用多面反射镜制作的激光扫描装置用途很广，例如在激光打印 机上使激光通过多面反射镜在感光鼓筒上进行扫描，而实现高速印刷。除此之外，还在检查轧制钢板的表面缺陷及检查胶片等的缺陷，零件、物品等的识别，用a岛激光淬火、焊接等装置上都要使用多面反射镜。在上述的各种用途中，以用在激光打印机上的多面反 射镜精度最高、最有代表性。图7-20所示是激光打印机的原理图。多面反射镜是构成激 光打印机的核心零件，只有多面反射镜的精度高，反射率高，打印机才能有高的析像度，像汉字、画像这样复杂的图像才能高速地印刷。因此要求多面反射镜的几何形状精度高，反 射镜面的粗糙度R。值低。图7—21所示是激光打印机用多面反射镜的技术要求。从图中225 可以看出，镜体的平行度和平面度精度均为0．5f,tm，镜面的角度误差在1“～y，而镜面所 要求的粗糙度为R，0．01,ttm，平面度要求为A／5～2／10(Ne—Ni激光A=0．682 8『』m)c 在一般情况下，作为激光反射镜必须满足 的加 工精度是：形状精度(平面度)低于0．1“m， 表面粗 糙度R。0．01弘m，表面反射率大于85％， 而且没有 散乱光和衍射光。
过去因多面反射镜形状复杂，对几何形状精度和表面粗糙度的要求很高，故多采用研磨的方法进行加工。图7—22为其工艺路线，因为加工工艺复杂，效率较低，所以成本很高。 近来由于多面反射镜用途的不断扩大，用研臃方法进行加工已远远满足不了要求，因而开发了丹j 铜及铜铝系合金等软金属以及塑料等材料，采用金刚石刀具超精密切削加工出多面反射镜的技术，其工艺路线见图7-23。 加工多面反射镜采用超精密切削与采用研磨 相比，可以看出：采用超精密切削，工艺路线大大地 l一感光滚筒：2一激比发振器； 3～数字信号：4一电fi十算机； 5一变调器；6-一激光束放大器； 7一多【酊反射镜；8一壤焦透镜。
一、选择题： 1.砂轮圆周转速很高，外圆磨削和平面磨削时其转速一般在（C）M/S左右。 A.10~15 B.20~25 C.30~35 D.40~45 2.砂轮静平衡时，若砂轮来回摆动不停，此时砂轮的不平衡量必在（C） A.上方 B.中间 C.下方 D.已经平衡 3.平面磨削中，当砂轮与工件有相对振动时，会出现（C）花纹。 A.直线 B.螺旋 C.菱 D.无花纹 4.平面磨削时，砂轮表面与工件之间有沙粒及脏物，最容易使工件表面（C） A.烧伤 B.成直线刮迹 C.拉毛、划伤 D.弄脏工件 5.磨削薄片工件时应采取（C）的工作台众向速度。???? ?A、较小????B、中等??????C、较大 D、均可 二、填空题： 1.平面磨床工作台的（两端或四周）应设防护栏板，以防被磨工件飞出。 2.砂轮结构的三要素是指：（磨粒）、（结合剂）、和（网状间隙）。 3. 切削液有以下四个作用：（冷却）、（润滑）、（清洗）、（防锈）。 4. 不平衡的砂轮高速旋转时会产生（离心）力，会引起机床（振动）、加速轴承（磨
损），严重的甚至造成（爆裂）。 5. 更换砂轮时，要按照安全操作规程进行。必须仔细检查砂轮的粒度和线速度是否符合要求，（表面无裂缝）、（声响要清脆）。 6. 作人员实施点检过程中依据“三好”、“四会”展开自主维护，其中“三好”指的是：（管好、用好、修好）、“四会”指的是（会使用、会保养、会检查、会排除故障） 三、判断题： 1.在平面磨削时，一般可采用提高工作台纵向进给速度的方法来改善散热条件，提高生产效率。（√） 2.平面磨削时，应采用硬度低、颗粒粗、组织疏松的砂轮。（X） 3.用横向磨削法磨削平面时，磨削宽度应等于横向进给量。（√） 4.发现有人触电，用手拉触电者，使其脱离电源。（X） 5.新砂轮可以直接上机使用。（X） 6.砂轮的硬度与磨料的硬度是一致的。（X） 7.砂轮粒度号越大，表示磨料的颗粒越大。（√） 8.磨削时，在砂轮与工件上作用的磨削力是不相等的。（X） 9.发现有人触电，用手拉触电者，使其脱离电源。（X）
全方位反射镜（1D ） 对1D 光子晶体，在立体空间中有完全带隙结构，在不同方向传播的光子的带隙有重合部分，使在一定的频率范围内的光子以不同的入射角度射向光子晶体时都被高反射啦，无法透过光子晶体。 物理属性： 1.平行波矢在任何平行于层的界面上都是守恒的，只要照射的光源足够远，在平行方向上结构的平移对称性就不会受到破坏。 2.从空气中入射的光要满足条件w>c|K |||,即在the light line 上面，对应于其上的自有传播模式，而在其下方是从远光源无法到达反射镜的消失模（指数衰减场）。 图15： YZ ：入射平面 Y 方向：平行于层 Z 方向：垂直于层； 两种可能的极化： TM 波（S 极化）：电场垂直于YZ 平面 TE 波（p 极化）：电场在平面内，磁场垂直与平面； 2:132:1=εε，λ4 1堆结构。 w 与ky 关系，能带图： 绿色和蓝色都是传播态。 空白处是消失态（带隙） 红线是the light line ，w=cKy 黄色区域：Ky=0（正入射）全角度反射带（对于给定的频率）。TM 波和TE 波在正入射时反射带是重合的，但随着入射角度变化也会分离；
随着入射角的增大，TM 波和TE 波的反射带向着高频方向移动，并逐渐分离； p 极化在布鲁斯特角（B 点）时对任何频率都出现了透射带，B 出现在两种材料的接口，无反射，两条带相交。 但全向反射不是1D 的一般性质，两个必要条件： 1. 两种介质材料介电常数比要足够大； 2. 其中较小的介电常数还要比周围环境介电常数要大（所以图15选择的介电常数是2不是1，比空气介电常数大） 图16： λ4 1堆结构，图中显示的是全向带隙大小与a εεεε212,的函数关系。 光线是从介电常数为a ε的介质中入射的；2ε>1ε;粉色阴影区是非零全向带隙区。 λ4 1堆结构并不一定可以使全向带隙最大； 若不使用λ4 1堆结构，通过最优化层间距，那图中等高线的位移会小于2%（？）； 若界面不平坦，或有物体靠近界面，平行波失不再守恒，此时，光通常会与晶体中传播的扩展模式耦合，并一起被传输；但可以通过其他对称性，比如旋转对称性代替平移对称性，使光可以在内部定位，同样可以呈现指数衰减模式。
平面磨床磨削砂轮的选择 砂轮磨具是磨削加工不可缺少的一种工具，砂轮选择合适与否，是影响磨削质量，磨削成本的重要条件。本公司生产一系列的平面磨床，需配置不同的砂轮来适应各种工件的平面加工。为方便用户及本公司设计、工艺人员选择，本文针对平面磨床磨削砂轮的选择，常用不同工件材料的砂轮选择进行汇总，以供大家使用参考（见附表）。 砂轮的种类很多，并有各种形状和尺寸，由于砂轮的磨料、结合剂材料以及砂轮的制造工艺不同，各种砂轮就具有不同的工作性能。每一种砂轮根据其本身的特性，都有一定的适用范围。因此，磨削加工时，必须根据具体情况（如所磨工件的材料性质、热处理方法、工件形状、尺寸及加工形式和技术要求等），选用合适的砂轮。否则会因砂轮选择不当而直接影响加工精度、表面粗糙度及生产效率。下面列出砂轮选择的基本原则以供参考。 一、普通砂轮的选择 1. 磨料的选择磨料选择主要取决于工件材料及热处理方法。 a. 磨抗张强度高的材料时，选用韧性大的磨料。 b. 磨硬度低，延伸率大的材料时，选用较脆的磨料。 c. 磨硬度高的材料时，选用硬度更高的磨料。 d. 选用不易被加工材料发生化学反应的磨料。 最常用的磨料是棕刚玉（A）和白刚玉（WA），其次是黑碳化硅（C）和绿碳化硅（GC），其余常用的还有铬刚玉（PA）、单晶刚玉（SA）、微晶刚玉（MA）、锆刚玉（ZA）。 棕刚玉砂轮：棕刚玉的硬度高，韧性大，适宜磨削抗拉强度较高的金属，如碳钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜等，这种磨料的磨削性能好，适应性广，常用于切除较大余量的粗磨，价格便宜，可以广泛使用。 白刚玉砂轮：白刚玉的硬度略高于棕刚玉，韧性则比棕刚玉低，在磨削时，磨粒容易碎裂，因此，磨削热量小，适宜制造精磨淬火钢、高碳钢、高速钢以及磨削薄壁零件用的砂轮，成本比棕刚玉高。 黑碳化硅砂轮：黑碳化硅性脆而锋利，硬度比白刚玉高，适于磨削机械强度较低的材料，如铸铁、黄铜、铝和耐火材料等。 绿碳化硅砂轮：绿碳化硅硬度脆性较黑碳化硅高，磨粒锋利，导热性好，适合于磨削硬质合金、光学玻璃、陶瓷等硬脆材料。 铬刚玉砂轮：适于磨削刀具，量具、仪表，螺纹等表面加工质量要求高的工件。 单晶刚玉砂轮：适于磨削不锈钢、高钒高速钢等韧性大、硬度高的材料及易变形烧伤的工件。 微晶刚玉砂轮：适于磨削不锈钢、轴承钢和特种球墨铸铁等，用于成型磨，切入磨，镜面磨削。
前表面反射镜 它是一种利用反射定律工作的光学元件，反射镜按形状可分为平面反射镜、球面反射镜和非球面反射镜三种，介绍下平面反射镜（前表面反射镜）。 在光学玻璃的前表面，通过真空镀膜镀一层金属银(或铝)薄膜，使入射光反射的光学元件。采用高反射比的反射镜可使激光器的输出功率成倍提高;且是第一反射面反射，反射图像不失真，无重影，为前表面反射作用。如采用普通反射镜为第二反射面，不仅反射率低，对波长无选择性，而且易产生重影。而采用镀膜膜面反射镜，得到的图象不仅亮度高，而且精确无偏差，画质更清晰，色彩更逼真。前表面反射镜广泛为光学高保真扫描反射成像之作用。 应用：广泛应用于扫面仪，投影机，扫描仪，条码机，安防监控系统，舞台灯光、医疗器材等光学应用设备，鑫晨时代提供以下几种。 显微镜用反射镜舞台灯光用反射镜 幻影成像反射镜 JDSU反射镜
激光灯用反射镜面板玻璃 ? ?RGB 投影仪反射镜背投电视用反射镜? ? 开关玻璃设备玻璃 美国进口反射镜前表面反射镜 投影仪反射镜手电筒玻璃盖 扫描仪用反射镜
基本参数： 厚度：0.55mm-2.3mm 10/10/ 13 mm 12/12/ 2”8/8/ 2” 4 mm 12/12/ 2”8/8/2”20/20/ 4” ,16/16/ 4” 5 mm 根据玻璃厚度划分的种类： 0.5mm/0.7mm/1.1mm/1.25mm/1.9mm/2.0mm/3.0mm/4.0mm/5.0mm 反射率Reflection rate HR-94 (400~700波长平均达到94%以上,成像通用标准) For Scanner，Copier，PTV，OHP---等 HR-97- # ，HR-98- # （某个颜色光波长达到97%以上） For Scanner，PTV，LCD Projector ---等
反射镜成像 几何光学成像包括小孔、折射、反射三种形式，其中反射成像在古代最为常见。反射成像也可以分为三种形式：平面镜成像、凸面镜成像、凹面镜成像。 反射镜成像的起源大概是受“以水鉴面”的启发。古人发现平静的水可以照出像来，后来又进一步发现具有光滑表面的物体都能映出像来，由此启示他们去把金属表面打磨光滑，这就导致了古代主要成像工具——铜镜的产生。当铜镜表面曲率不等于零时，相应的铜镜就成了凸面镜或凹面镜。 铜镜的发明在我国非常遥远。出土文物表明，早在商代，就已经有了一定水平的铜镜。商周以后，铜镜日益增多，使用上渐趋普遍，由此促进了人们对其成像的研究。这些研究可以分为成像机理、成像规律及应用几个不同方面。 对于反射成像机理，古人很少从光路角度出发去分析，较多地是一些抽象的哲学议论。《淮南子·原道训》说：“夫镜水之与形接也，不设智故，而方圆曲直弗能逃也。”“与形接”，说明镜子成像是对外部的反映；“不设智故”，说明这种反映完全是客观的，因而是可信的。西晋陆机《演连珠》也说：“镜无畜影，故触形则照。”镜子本身并未贮存像的信息，它一旦接触到外来的光，就能照出相应的像。这种认识，与《淮南子》是一致的。 陆机还说：“鉴之积也无厚，而照有重渊之深。”积，这里指镜的反射面。因为只是一个面，故说其“无厚”。镜子的成像功能就在这个反射面上，认识到这一点，也是一个进步。 相应于成像机理而言，古人对反射成像规律及应用的研究，内容还是比较丰富的。这里我们分别就平面镜、凸面镜、凹面镜三种形式做一叙述。 对于平面镜成像特征，《墨经》中曾有所涉及。墨家称平面镜为正鉴，认为正鉴所成之像是单一的，不像曲面镜那样，存在放大、缩小、正立、倒立等多种情况。平面镜成像，物与像于镜面是对称的。物体移动，像也移动，二者始终对称。物在镜前，像在镜后，像与物是全同的。《墨经》对于平面镜成像特征的记述，文字比较简朴，上述内容是总结了《墨经》该条中心意思后得到的，与平面镜成像的实际情形也一致。 在应用上，古人除了用平面镜作为鉴形之器，还以之作为光路转换装置。《淮南万毕术》说：“高悬大镜，坐见四邻。”这里所说的大镜，指的是凸面镜，因为只有凸面镜，才能具有“坐见四邻”的效果。平面镜只能窥见邻家某一特定角度的情景。但东汉高诱对这一条的注解则无疑涉及到平面镜的反射作用：“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣。”这里水盆的作用就相当于一个平面镜，它把高悬着的凸面镜上的四邻景象，反射给视者。本来，要“坐见四邻”，只需抬头仰视凸面镜即可，但仰视不便，故通过水盆中水的反射而转为俯视。这里水盆的作用就是一个光路转换器，通过它的转换，使得视者能够从比较舒适的角度出发进行观察。 利用平面镜对光的反射作用，可以生成复像。这对古人来说，是不难办到的，只要有两块平面镜在手，便能轻易实现。由此，要考证古人究竟何时实现了用平面镜的多次反射生成复像，没有多大意义，因为文献中反映出的年代肯定远远落后于实际。我们需要了解的，是古人究竟如何记载并解释此事。就记载的清晰度而言，唐代陆德明《经典释文》在注解《庄子·天下篇》有关内容时说了这样一段话：“鉴以鉴影，而鉴亦有影，两鉴相鉴，其影无穷。”这已经对成复像问题做了相当直观的解释。南唐道士谭峭在《化书·形影》中的说明，则更进了一步： “以一镜照形，以余镜照影，镜镜相照，影影相传，不变冠剑之状，不夺黼黻之色。是形也，与影无殊；是影也，与形无异：乃知形以非实，影以非虚，无实无虚，可与道俱。”
文章编号:0258 7025(2005)03 0306 05立方反射镜失调特性的研究 梁 倩,施翔春,付文强 (中国科学院上海光学精密机械研究所,上海201800) 摘要 结合理想坐标系下立方镜镜面微小倾斜后其三个平面法线坐标,利用刚体微量转动的反射法线向量公式,获得非理想立方镜反射矩阵;为了研究在光斜入射时镜面倾斜对出射光方向的影响,利用立方镜绕顶点旋转等效于光斜入射的方法,计算出光束夹角 与单一镜面偏差角 和立方镜旋转角 之间的关系式;对于理想情况下的立方镜,利用几何光学可以证明出射光与入射光不但平行,而且过顶点作任意截面交于两光线所得的两个交点关于顶点对称,从而计算出立方镜绕顶点以外任意轴旋转造成出射光束相对原出射光的偏移量与旋转角关系式,理论计算值与实验数据吻合得很好;介绍了立方镜的制作、调整及检测方法,偏差角的测量与计算.关键词 光电子学;失调;立方镜;反射矩阵中图分类号 T N 248.1 文献标识码 A Misalignment Property Analysis of Corner Cube Reflector LIANG Qian,SHI Xiang chun,FU Wen qiang (Shanghai I nstitute of Op tics and F ine M echanics ,T he Chinese A cademy of S ciences ,S hanghai 201800,China )Abstract T he r eflectio n matr ix o f non ideal corner cube is o bt ained by using the r eflecting nor mal vector equation o f rig id bo dy w ith slight r otation.In o rder to find the effects of dihedral ang le er ro rs o n the emer ging beam,the equivalent pr inciple of co rner cube r otation ar ound a pex is used to calculat e the ang le between the incident beam and the emerg ing beam as a functio n of dihedral angle er ror s and ro tation ang le of corner cube.Fo r an ideal cor ner cube,the emer ging beam is parallel to the incident beam and two int ersect ions that any plane thro ug h the apex cuts the tw o beams must be synmet rical abo ut t he a pex.After cor ner cube r andomly rot ates around apex ,the relat ions betw een the rot ation ang le and offset o f emer ging beam co mpar ing w ith the or ig ina l are investig ated theo retically and ex perimentally.T he results ar e in go od ag reement.T he making ,adjusting and t esting o f the cor ner cube r eflector including the measurement and calculation of the dihedral ang le er ro rs are presented.Key words optoelectro nics;misalig nment;corner cube reflecto r;reflectio n mat rix 收稿日期:2003 12 12;收到修改稿日期:2004 04 14 作者简介:梁 倩(1979 ),女,广西人,中国科学院上海光学精密机械研究所硕士研究生,主要从事激光技术研究.E mail:kadlingzi@hotmail.co m 随着激光技术的不断发展,人们对激光的输出光束质量也有所要求[1~5].如何通过改变激光腔结构设计,提高高功率输出光束质量,是现在面临的主要研究课题.立方镜负支环形非稳腔中的一个重要 组成部分就是立方镜,它具有稳定性好,抗扰动性能强,而且能使腔内激光束产生180 旋转等特点,这就从很大程度上降低了对调整精度的要求.若采用失调灵敏度低,同时又具有良好的模式控制等特点的立方反射镜负支环形非稳腔,使光束在自再现周期内发生旋转或翻转,进而使增益分布不均匀相对 光场得到了均匀化改善,从而提高了光束质量[6]. 很多人对立方镜都作过不少有价值的研究[7~12].立方反射镜具有立方棱镜的特点,即最终出射光光轴与入射光光轴平行而与入射角的变化无关.但是,由于立方镜是由三面全反射平面镜两两垂直放置组合而成的,当面间角并不是恰好精确为90 时,出射光会发生偏离,不再平行于入射光.在立方镜的设计和安装调试过程中,需要了解镜面角度的偏差以及由此造成与出射光偏离之间的关系,以便有效地将安装精度控制在允许的范围内,同时如 第32卷 第3期2005年3月 中 国 激 光 CH INESE JOURNAL OF LASERS Vo l.32,N o.3 M ar ch,2005