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金刚石工具在光学元件精密加工中的应用及前景瞻望
发布者：sxj123 发布时间：2018-03-22 15:29:00
20世纪50年代，人们开始掌握了人工合成金刚石的工艺技术。60多年来，随着科学技术进步和合成装备的改进，人工合成金刚石工具的技术逐步完善，现在已进入工业化大批量生产阶段。据统计，中国人工合成的金刚石总产量估计为193亿克拉（3860吨）。国产金刚石不但产能大，而且价格也很适当。已广泛用于各行各业。同样也进入到了光学元件冷加工的领域。
在光学元件的加工，从开坯切割下料，到铣磨加工、精磨加工、超精磨加工、抛光及磨边的全过程中，金刚石及金刚石制品（金刚石工具）都可派上用场。金刚石分为天然金刚石和人造金刚石。金刚石硬度是目前已知物质中最硬的物质。在光学材料加工时，金刚石工具与刚玉、碳化硅等普通磨料相比，具有很高的效率和产品的成品率。是普通磨料不可比拟的。
光学元件用的材料，其初始形态有锭、块、板、环、棒、管、片等。这些不同形状的原始料，要加工成光学元件，第一步就是要进行开坯切割。开坯切割工具有多种选择，但最理想的，还是金刚石工具。
1、金刚石工具
金刚石工具是由两部分构成：金刚石工作体和基体，金刚石工作体是由金刚石研磨而成，基体则多为钨钢或不锈钢。当相关设备带动刀具转动时，就可对光学材料进行切割。
光学材料对精密度要求高，在选取金刚石工具时应明确自己的需求，根据光学元件加工的效果对刀具进行选择！
2、光学元件铣磨加工
不管是预制成型的毛坯，还是经开坯切割加工出来的毛坯，都要按设计要求，并预留加工余量，加工成光学元件雏形。这种具有一定几何形状、尺寸精度和表面粗糙初始雏形的进一步加工，可以通过金刚石刀具精刀来完成。
3、金刚石超精密刀具和超精加工
一般情况下，光学元件须经精磨工序后，进入超精磨工序，然后再进入抛光工序。金刚石超精刀用于光学元件表面超精密加工工序，可进一步提高光学元件的形面尺寸、光泽度和光圈值！
在光学元件加工过程中，铣磨、精磨、超精磨及抛光等工序的加工余量，需要合理搭配天然金刚石修整刀具。这样做的目的是为了提高生产率，保证品质和降低成本。
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