由于 x射線領域的光學元件多采用非球面,并要求零件的形狀精度達到納米級,表面粗糙度達到埃 級,而且越來越多的使用硬脆性材料。這些零件的傳統(tǒng)加工方法是磨削加工后,經(jīng)過研磨、拋光工序,精加工成所需零件,這種方法的生產效率低,加工周期 長,不能適應現(xiàn)代生產的需要。作為光學零件的加工,一方面要求精度高,加工表面超光滑,另一方面又要求加工表面沒有加工變質層。在這種需求下,就產 生了硬脆材料的延性方式磨削,成為超精密加工的一個熱點。 在一定的控制條件下,可使用單點或多點金剛石工具(磨削)加工諸 如玻璃和陶瓷一類的脆性材料,因材料是塑性流動方式去除的,得到?jīng)]有裂紋的加工表面,因此稱這一工藝過程為“延性(塑性)”或“剪切”方式磨削。
非球面光學零件是一種非常重要的光學零件,常用的有拋物面鏡、雙曲面鏡、橢球面鏡等。非球面光學零件可以獲得球面光學零件無可相比的良好的成像質量,在光學系統(tǒng)中能夠很好的矯正多種像差,改善成像質量,進步系統(tǒng)鑒別能 力,它能以一個或幾個非球面零件代替多個球面零件,從而簡化儀器結構,降低本錢并有效的減輕儀器重量。
進行非球面零件加工時,要考慮所加工零件的材料、外形、精度和口徑等因素,對于銅、鋁等軟質材料,可以用單點金剛石切削(SPDT)的方法進行超精加工,對于玻璃或塑料等,當前主要采用先超精密加工其模具,而后再用成形法生產非球面零件,對于其它一些高硬度的脆性材料,目前主要是通過超精密磨削和超精密研磨、拋光等方法進行加工的,另外.還有非球面零件的特種加工技術如離子束拋光等。
非球面光學零件在軍用和民用光電產品上的應用也很廣泛,如在攝影鏡頭和取景器、電視攝像管、變焦鏡頭、電影放影鏡頭、衛(wèi)星紅外看遠鏡、錄像機鏡頭、錄像和錄音光盤讀出頭、條形碼讀出頭、光纖通訊的光纖接頭、醫(yī)療儀器等中。