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文档简介

1、iso10110简介 iso10110系列标准包含内容 oiso10110-1:概述 oiso10110-2:光学材料缺陷应力双折射 oiso10110-3:光学材料缺陷气泡与杂质 oiso10110-4:光学材料缺陷非均匀性与条纹 oiso10110-5:面形偏差 oiso10110-6:中心偏差 oiso10110-7:表面缺陷偏差 oiso10110-8:表面微观轮廓 oiso10110-9:表面处理和镀膜 oiso10110-10:元件技术要求的格式 oiso10110-11:非公差数据 oiso10110-12:非球面 oiso10110-13:激光辐射破坏阈值 o表面缺陷的标注方法

2、表面缺陷的标注方法: n一般表面缺陷用5/na表示,编号“5”是表面缺陷的代码, 允许缺陷程度用na。n为允许最大缺陷的数量,a 为最大 允许缺陷面积的平方根。 n镀膜污点(可以从一般表面缺陷中分出)用c na表示,c 是镀膜污点的代码。 n长划痕(与镀膜污点相似,可以从一般表面缺陷中分出)用l na表示,l是长划痕的代码。n”是允许长划痕的数量,a” 说明了划痕的最大允许宽度。 n崩边用e a”表示,e是边缘崩边的代号,a”表示元件表面的 边缘延伸的最大崩边量 o注意:镀膜污点和长划痕如果图纸未专门给出, 则所有缺陷都必须计算到一般缺陷中。 iso10110-7表面缺陷偏差 iso10110

3、-7表面缺陷偏差 5/30.63,c 21.6;l 20.01;e 1.0 5/表面缺陷的数字代码 3缺陷允许的个数 0.63表面缺陷的尺寸等级数 c表示镀膜污点 2镀膜污点的允许数量 1.6镀膜污点的尺寸等级数 l表示长划痕 2长划痕的允许数量 0.01长划痕的尺寸等级数 e表示崩边 1.0崩边深度的等级数 对于划痕: a为 对于点子:a为r 如:要求5/30.063 缺陷全部为点子时允许最大尺寸点子为r=0.063/ =0.063/1.77=0.036 则点子直径为0.072 我们实际作业中可以让 =2则点子直径直接为0.063 如果缺陷是划痕假如我们观察到的划痕宽度为0.04,则允许的长

4、度 为l=(0.0630.063)/0.04=0.0992mm 如果我们观察到划痕长度为0.5mm,则允许划痕宽度为 ( 0.0630.063)/0.5=0.0079mm 宽长 iso10110-7表面缺陷偏差 iso10110-7表面缺陷偏差 换算:换算系指较大级数的表面缺陷允许用若干 个较小级数 的表面缺陷来代替,其面积之和不超过原 级数的表面 缺陷面积。(注意换算后结果应化为整数) 表面缺陷级数与缺陷个数换算系数表 iso10110-7表面缺陷偏差 缺陷换算系数 12.56.316 级 数 a 0.006 0.0100.006 0.0160.0100.006 0.0250.0160.01

5、00.006 0.0400.0250.0160.010 0.0630.0400.0250.016 0.100.0630.0400.025 0.160.100.0630.040 0.250.160.100.063 0.400.250.160.10 0.630.400.250.16 1.00.630.400.25 1.61.00.630.40 2.51.61.00.63 4.02.51.61.0 iso10110-7表面缺陷偏差 指标要求5/30.063 。也就是要求级数为0.063(缺 陷面积的平方根为0.063)的缺陷3个。 全部换算:若用换算系数1,则31=3,允许3个表面 缺陷,它们的级数

6、a=0.063。若用换算系数2.5,则 32.5=7.5,取整数为7,允许7个表面缺陷,从表中可 查出相应级数a=0.04。即可换算为级数a=0.04的7个表 面缺陷。 部分换算:如将其中一个表面缺陷进行换算,面其余两 个缺陷保留原级数。若用换算系数6.3,则16.3=6.3, 取整数为6,允许6个表面缺陷,从表中可查出相应级数 a=0.025。即可换算为级数a=0.025的6个表面缺陷和级 数为a=0.063的2个表面缺陷。 o 密集: 密集的表面缺陷是不允许的。密集就是发现任意 5% 的测试区域有超过20%的允许的缺陷存在。如果 总的表面缺陷数是小于10, 有2个或更多的表面缺陷 落在5%

7、的分区内,则称为密集缺陷。 iso10110-7表面缺陷偏差 产品单面为直径为20mm的园 则在任意直径为1mm的园不 允许 o 不计算:当决定允许表面缺陷的数量时,不应计算 等级为 0.16a或更小的缺陷. 有长划痕要求时,划 痕宽度小于0.3 a” 的不应计算. iso10110-7表面缺陷偏差 如指标要求5/30.063 则不应计算等级为 0.160.063=0.010或 比0.010级数更小的缺陷。 缺陷换算系数 12.56.316 级 数 a 0.006 0.0100.006 0.0160.0100.006 0.0250.0160.0100.006 0.0400.0250.0160.

8、010 0.0630.0400.0250.016 面形偏差 面形精度:光学表面几何形状的准确程度 面形偏差是光学零件的被检测光学表面与参考表面的偏差. 参考表面可以是样板,也可以是干涉参考表面,或者其他 有足够精度的测量装置。 光学零件的面形精度可以通过垂直位置观察到的干涉条纹的数 量、形状、颜色及其变化来确定。 光学零件的抛光质量包括:光学表面疵病和表面几何形状 面形偏差 光学样板检验原理: 当光学零件的被检表面和样板的工作表面 (参考表面)相接触时,由于两者的面形不 一致,产生一定的空气隙,当波长为的光 射到空气隙上,便形成等厚干涉条纹。从等 厚干涉知道,相邻两亮条纹之间的空气隙厚 度差近

9、似为/2,即通常所说的一个干涉条 纹(光圈)相当于空气隙厚度变化为/2。 因此光圈数为n部位所对应的空气隙厚度变 化为n* /2。 面形偏差 因为曲率半径偏差的方向不同,样板与被检表面的接触部位也不同,由此 而产生的光圈分为两在类。 低光圈:表示样板与被检表面在边缘部位接触.对于凸球面,则表示曲率半 径大于样板;对于凹球面,则表示曲率半径小于样板,对于平面,则表示平面 变为凹球面. 高光圈:表示样板与被检表面在中间部位接触.对于凸球面,则表示曲率半径 小于样板;对于凹球面,则表示曲率半径大于样板,对于平面,则表示平面变 为凸球面 面形偏差 高低光圈的判断高低光圈的判断1 1.周边加压法: 低光

10、圈: 当空气隙减小时,条纹从 边缘向中心移动。 边缘先有光圈 高光圈:当空气隙减小时,条纹从中 心向边缘移动。 中心先有光圈 面形偏差 高低光圈的判断高低光圈的判断2 2.色序法 当光圈数n1时,白光照明。 低光圈:从中心到边缘光圈的顔色序列为“蓝、红、黄” 高光圈:从中心到边缘光圈的顔色序列为“黄、红、蓝” 注意观察红条纹前面是蓝还是黄 高光圈 面形偏差 高低光圈的判断高低光圈的判断3 2.一侧加压法 当光圈数n1。 低光圈:条纹弯曲的凹向背着 加压点a。 高光圈:条纹弯曲的凹向朝着 加压点a。 面形偏差 光圈数光圈数n与光源波长与光源波长的关系的关系 国家标准规定光圈数n0的参考波长 0

11、=546.1nm,生产中若采用其他波 长的单色光检验,得到非标准光圈数n,,则标准光圈数n0和非标准光 圈n的关系如下: 0 0 n n 此式即为光圈数n与光源波长的关系。 面形偏差 局部偏差的判断局部偏差的判断1: 当一侧加压时: 中心低: 条纹中心部位的弯曲凹向背着加压点a. 中心高:条纹中心部位的弯曲凹向朝着加压点a. 面形偏差 局部偏差的判断局部偏差的判断2: 当一侧加压时: 塌边: 条纹边缘部位塌向加压点a. 翘边: 条纹边缘部位翘离加压点a. 国家标准面形偏差包括 三项,标注为: n ,1n, 2n n为光圈数, 1n为象 散偏差, 2n为局部偏 差 面形偏差 iso10110-5

12、面形偏差标注为如下所示的 三种形式之一: 3/a (b/c), 或3/a(b/c) rmsx d (此处x代表字母t、i或 a), 或3/- rmsx d (此处x代表字母t、i或a)。 式中编号“3”是面形偏差的代码。 a为弧矢差,b为不规则度,c为旋转对称不规则度 rmst均方根总偏差,rmsi均方根不规则度 rmsa 均方根不对称性 当检测区域比全部有效通光面小时,检测区域的直径 需要添加到公差标注中,如下所示: 3/a (b1c), rmsx d (全部 ) 短划线(-)表示没有明确给出该项偏差的要求 如3/-(1/0.5) 面形偏差 a为弧矢差:是被测光学表面的曲率半径与参考表面曲率

13、半径之差。此指标 对应zygo设备测试中的sag。 b为不规则度:是标称球面(检测面)偏离球面的量度。此指标对应zygo设 备测试中的irr。 c为旋转对称不规则度:表面是旋转对称的,但却不是想要的形状,即存在 旋转对称不规则度。此指标对应zygo设备测试中的rsi。 rmst均方根总偏差:为被测光学表面与标称理论球面之间的均方根偏差。 rmsi均方根不规则度:被测光学表面与拟合球面之间的均方根偏差。 rmsa均方根不对称性:为被测光学表面与拟合非球面之间的均方根偏差。 光圈数n:被检光学表面的曲率半径对于参考光学表面曲率半径的偏差称半径偏 差,此偏差所对应的光圈数用n表示. 象散偏差1n :

14、 被检光学表面与参考光学表面在二个相互垂直方向上产生的光 圈数不等所对应的偏差.此偏差所对应的光圈数用1n表示. 局部偏差2n :被检光学表面与参考光学表面在任一方向上产生的干涉条纹的 局部不规则度称局部偏差.此偏差所对应的光圈数用2n表示 面形偏差 光圈数n的计算 当光圈数n1时 以有效检验范围内直径方向 最多条纹数的一半来度量. 面形偏差 光圈数n的计算 当光圈数n1时 单色光照明时,以通过直径方向上 干涉条纹的弯曲量h相对条纹的间 距h的比值来度量 n=h/h=ad/ae 面形偏差 象散偏差的度量 象散偏差光圈数1n是以两个垂直方 向上光圈数n的最大代数差的绝对值来 度量. 椭圆形象散光

15、圈数:被检表面在x-x 和y-y方向上的光圈数nx和ny不等, 偏差方向相同.nx=-2,ny=-3, 则1n=nx-ny=1 马鞍形象散光圈数:被检表面在x-x 和y-y方向上的光圈数nx和ny不等, 偏差方向相反.nx=-1,ny=+2, 则1n=nx-ny=3 面形偏差 n1的象散光圈 面形偏差 局部偏差的度量 局部偏差光圈数2n以局部不规则干涉条纹对理想平滑干涉条纹 的偏离量(e)与相邻条纹间距(h)的比值来度量 h e n 2 面形偏差 如果中心和边缘都有 局部偏差的取大值。 iso10110-5弧矢差a计算 椭圆形条纹弧矢差 = (3+1)/2=2 2 mm 双曲线形条纹弧矢差 =

16、(2.5-1.5)/2=0.5 2 mm iso10110-5面形偏差 iso10110-5 面形偏差 弧矢差a计算 需要样板从两个方向进行 两次的条纹观察. 如果两次在两种情况下, 条纹都向条纹曲率中心移 动或都远离条纹曲率中心 移动,则弧矢差大于不规 则性. 如果两次中其一组条纹向 条纹曲率中心移动而其他 条纹图远离条纹曲率中心 移动,那么不规则性大于 弧矢差 弧矢差 2 mm 弧矢差 2 mm iso10110-5面形偏差 不规则度b计算 椭圆形条纹不规则度 = m-m =(3-1)=2 双曲线形条纹不规则度 =m+m (2.5+1.5)=4 iso10110-5 面形偏差 不规则度b计

17、算 需要样板从两个方向进行 两次的条纹观察. 如果两次在两种情况下, 条纹都向条纹曲率中心移 动或都远离条纹曲率中心 移动,则弧矢差大于不规 则性. 如果两次中其一组条纹向 条纹曲率中心移动而其他 条纹图远离条纹曲率中心 移动,那么不规则性大于 弧矢差 不规则度 = m-m 不规则度 =m+m iso10110-5面形偏差 s h c 旋转对称不规则度c计算 等于通过直径方向上干涉条纹的偏 差量与条纹距之比 iso10110-8表面微观轮廓 表面微观轮廓镜面质量有三种描述方式: 1.均方根表面粗糙度rq 2.表面上存在的微小缺陷的密度 3.功率谱密度(psd)特性 iso10110-8表面微观

18、轮廓 粗磨表面粗糙度的表达方式如图所示 图中g表示未经抛光的表面。图中 rq的单位为um。图中例子所示指 标要求为rq=2um,取样长度为 5mm。 图中p是微小缺陷要求参见下表的微小 缺陷的抛光等级说明。图中例子的指 标要求为在10mm扫描范围内的微小缺陷 数量16,在0.002mm到1mm的取样长度 内rq需要0.002m。 抛光表面(包括镀膜面)粗糙度的表达方式如图 iso10110-8表面微观轮廓 微小缺陷的抛光等级说明 抛光等级名称对应10mm取样范围内所允许 的微小缺陷数量n p不需要对微小缺陷进行量化, 只要保证是抛光面 p1 80n400 p2 16n80 p3 3n16 p4

19、 n3 微小缺陷:镜面上的较小的且无规律(一般尺寸小于1m)的缺陷 一般情况下,在经过不完全抛光后会由于不当的操作和污染物而在表面上残留下 细微的凹陷部分,称之为微小缺陷。微小缺陷都需要密切注意,因为将可能会引 起较大的光束散射。该种缺陷被认为是相当均匀地分布在表面上的。 iso10110-8表面微观轮廓 psd特性规范说明:psd特性是在单位长度的倒数 基础上所测量出来的表面粗糙度的频率谱线 b fa/ c f d 1000 1 1000 1 psd=注意 这理a 是常数,单位是m3b;f 是表面粗糙度的空间频率(单位 是m1);b 是空间频率对应的功率;对于大部分实际表面来说, 1b3。d是被测样品的取样长度,c是测量仪器在其表面上所能 够测量出的最短的横向距离(c和d单位都是mm) 条条 款款 描描 述述 材材 料料材料的型号、名称和鉴定(论证)号材料的型号、名称和鉴定(论证)号 n n 适当的折射率和阿贝数(和公差精度),参考适当的折射率和阿贝数(和公差精度),参考iso 7944iso 7944

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