崔建英編著的這本《光學機械基礎(光學材料及其加工工藝第2版)》是光學類專業(yè)學生學習光學系統(tǒng)設計和制造有關基礎知識和基本理論的教材。
本書主要內(nèi)容包括:工程材料導論,包括工程材料及其發(fā)展、材料科學基礎、功能材料簡介、工程材料的加工、工程材料的失效分析和工程材料的選用原則;光學系統(tǒng)中常用的光學玻璃、光學晶體和光學塑料等光介質(zhì)材料及光學薄膜的概念、種類、性能特點及其應用;構(gòu)成光學系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)材料如金屬材料、陶瓷、高分子材料、復合材料等四大類機械結(jié)構(gòu)材料的種類、性能特點及其應用;機械結(jié)構(gòu)零件常用的和最新的加工工藝方法、工藝特點、可以達到的精度及應用,包括傳統(tǒng)加工方法、特種加工方法及最新精密和超精密加工方法等,并為介紹光學零件的加工工藝打下基礎;適用于光學零件加工的傳統(tǒng)和最新加工工藝方法、工藝特點及應用,包括光學玻璃零件的熱成型和冷加工、光學晶體零件的定向和冷加工、光學塑料零件的熱成型、非球面光學零件的加工工藝、光學薄膜的鍍膜工藝、光學零件的數(shù)控精密加工工藝及光學零件表面的超精密研磨拋光新方法等。
本書可作為高等學校光信息科學與技術、光學、光學工程、光通信、光電檢測技術、精密計量及檢測技術、儀器儀表類、測控技術與儀表及其他相近專業(yè)的教材,也可作為從事光學、光電檢測、儀器儀表及精密計量等領域工程技術人員的參考書。
本書是光學類專業(yè)學生學習光學系統(tǒng)設計和制造有關基礎知識和基本理論的教材。本書的特點可概括為: 針對學生普遍存在材料和制造基礎知識薄弱的問題,在深入介紹光學材料及其零件制造工藝的基礎上,增加了在光學系統(tǒng)中常用的機械結(jié)構(gòu)材料及其零件制造工藝的內(nèi)容。通過本書的學習,力求使學生能夠?qū)鈱W系統(tǒng)的理解更加深入; 通過對光學材料和機械結(jié)構(gòu)材料的介紹,使學生不僅對光學材料有全面的認識,還對光學系統(tǒng)中常用的機械結(jié)構(gòu)材料有一個全面的了解; 通過對光學零件制造工藝和光學結(jié)構(gòu)零件制造工藝的介紹,使學生對材料的制造有全面的了解。
本書共分為5章,第0章工程材料導論,主要介紹了工程材料的歷史、分類及其發(fā)展趨勢、材料的科學基礎、功能材料簡介、工程材料的加工方法、工程材料的失效分析和工程材料的選用原則。第1章光學材料,系統(tǒng)地介紹了光學系統(tǒng)中最常用的光學玻璃、光學晶體和光學塑料等光介質(zhì)材料及光學薄膜的概念、種類、性能特點及其應用。第2章機械結(jié)構(gòu)材料,重點介紹了構(gòu)成光學系統(tǒng)的金屬材料、陶瓷、高分子材料、復合材料四大類機械結(jié)構(gòu)材料的種類、性能特點及其應用。第3章機械結(jié)構(gòu)零件加工工藝,重點介紹了機械結(jié)構(gòu)零件常用的和最新的加工工藝方法、工藝特點、可以達到的精度及應用,包括傳統(tǒng)加工方法、特種加工方法及最新精密和超精密加工方法等,并為介紹光學零件的加工工藝打下基礎。第4章光學零件加工工藝,系統(tǒng)介紹了適用于光學零件加工的傳統(tǒng)和最新加工工藝方法、工藝特點及應用,包括光學玻璃零件的熱成型和冷加工、光學晶體零件的定向和冷加工、光學塑料零件的熱成型、非球面光學零件的加工工藝、光學薄膜的鍍膜工藝、光學零件的數(shù)控精密加工工藝及光學零件表面的超精密研磨拋光新方法等。
本書參考了許多有關光學材料及輔料、光學薄膜、光學塑料、工程材料、機械制造原理與工藝、光學材料加工工藝、特種加工、精密與超精密加工、薄膜技術等參考書籍,在此謹向其作者和單位致以深切謝意。
本書可作為高等學校光信息科學與技術、光學、光學工程、光通信、光電檢測技術、精密計量及檢測技術、儀器儀表類、測控技術與儀表及其他相近專業(yè)的教材,也可作為從事光學、光電檢測、儀器儀表及精密計量等領域工程技術人員的參考書。
本書的作者在編寫過程中,投入了很大的精力,力求使書中內(nèi)容新穎正確、條理清楚。但由于本書包括的內(nèi)容范圍廣泛,所收集的資料和編者的水平有限,書中難免存在錯誤和疏漏之處,敬請廣大讀者批評指正。
編著者
2014年6月
第0章 工程材料導論
0.1 工程材料及其發(fā)展
0.2 材料科學基礎
0.2.1 原子的結(jié)構(gòu)及原子間的鍵合
0.2.2 材料的組織結(jié)構(gòu)和顯微結(jié)構(gòu)
0.3 功能材料簡介
0.3.1 電功能材料
0.3.2 磁功能材料
0.3.3 熱功能材料
0.3.4 其他功能材料
0.4 工程材料的加工
0.5 工程材料的失效分析
0.5.1 失效原因分析
0.5.2 失效類型
0.6 工程材料的選用原則
0.6.1 材料的使用性能
0.6.2 材料的工藝性
0.6.3 材料的經(jīng)濟性
第1章 光學材料
1.1 材料的光學性質(zhì)及光學材料的分類
1.1.1 光波與光線
1.1.2 光在材料中的傳播規(guī)律
1.1.3 光和固體材料的相互作用
1.1.4 材料的光透過性能
1.1.5 光學材料的分類
1.2 光學玻璃
1.2.1 概述
1.2.2 光學玻璃的性能特點
1.2.3 無色光學玻璃
1.2.4 有色光學玻璃(濾光玻璃)
1.2.5 透紅外線光學玻璃及透紫外線光學玻璃
1.2.6 光學石英玻璃
1.2.7 紅外線透明陶瓷材料
1.2.8 防輻射光學玻璃
1.2.9 其他光學玻璃
1.3 光學晶體
1.3.1 概述
1.3.2 晶體的基本概念
1.3.3 光學晶體的性能特點
1.3.4 光學晶體的質(zhì)量指標、分級及分類
1.3.5 光學晶體的分類
1.4 光學塑料
1.4.1 光學塑料的特點及發(fā)展趨勢
1.4.2 傳統(tǒng)光學塑料
1.4.3 新型光學塑料
1.4.4 光學塑料的應用
1.5 光學薄膜
1.5.1 概述
1.5.2 光學薄膜分析
1.5.3 增透膜
1.5.4 增反膜
1.5.5 分光膜
1.5.6 太陽能薄膜
1.6 光學纖維
1.6.1 光學纖維的分類
1.6.2 光學纖維元件的制作
第2章 機械結(jié)構(gòu)材料
2.1 機械結(jié)構(gòu)材料的分類和性能
2.1.1 機械結(jié)構(gòu)材料的分類
2.1.2 機械結(jié)構(gòu)材料的性能
2.2 金屬材料
2.2.1 鋼
2.2.2 鑄鐵
2.2.3 鋁及其合金
2.2.4 鈦及其合金
2.2.5 銅及其合金
2.2.6 鎂及其合金
2.3 陶瓷
2.3.1 概述
2.3.2 陶瓷的分類
2.3.3 陶瓷的基本性能
2.3.4 常用現(xiàn)代結(jié)構(gòu)陶瓷
2.4 高分子材料
2.4.1 高聚物的基礎知識
2.4.2 高聚物的性能
2.4.3 工程塑料
2.4.4 其他高聚物
2.5 復合材料
2.5.1 復合材料的概念和分類
2.5.2 結(jié)構(gòu)復合材料中各部分的作用
2.5.3 復合材料的特點
2.5.4 結(jié)構(gòu)復合材料的性能
2.5.5 復合材料的應用
2.5.6 常用復合材料
第3章 機械結(jié)構(gòu)零件加工工藝
3.1 切削加工基本知識
3.1.1 零件加工質(zhì)量和生產(chǎn)率
3.1.2 切削用量的選擇和材料的切削加工性
3.1.3 刀具材料
3.2 常用切削加工方法簡介
3.2.1 機床的類型和基本構(gòu)造
3.2.2 車削的工藝特點及其應用
3.2.3 鉆、擴、鉸、鏜的工藝特點及其應用
3.2.4 刨拉的工藝特點及其應用
3.2.5 銑削的工藝特點及其應用
3.2.6 磨削的工藝特點及其應用
3.2.7 光整加工的工藝特點及其應用
3.2.8 數(shù)控技術
3.3 典型表面加工分析
3.3.1 外圓表面的加工
3.3.2 孔的加工
3.3.3 平面的加工
3.3.4 成形面的加工
3.3.5 螺紋的加工
3.3.6 齒輪齒形的加工
3.4 特種加工技術
3.4.1 概述
3.4.2 電火花加工
3.4.3 電化學加工
3.4.4 超聲加工
3.4.5 電子束及離子束加工
3.4.6 激光加工
3.4.7 其他特種加工技術
3.5 精密和超精密加工
3.5.1 精密和超精密加工概念、范疇、特點及種類
3.5.2 精密和超精密加工工藝原則
3.5.3 影響精密和超精密加工的因素
第4章 光學零件加工工藝
4.1 光學零件的冷加工基本工藝
4.1.1 光學零件的技術要求及工藝特點
4.1.2 光學輔料
4.1.3 模具及光學零件的上盤
4.1.4 光學零件的下料工藝
4.1.5 光學零件的粗磨工藝
4.1.6 光學零件的精磨工藝
4.1.7 光學零件的拋光
4.1.8 光學零件的定心與磨邊工藝
4.2 光學塑料和光學玻璃零件的成型工藝
4.2.1 光學塑料零件成型理論
4.2.2 光學塑料零件的特點
4.2.3 光學塑料零件成型方法
4.2.4 光學玻璃零件成型方法
4.3 光學晶體和光學塑料零件冷加工工藝
4.3.1 光學晶體零件冷加工工藝
4.3.2 光學塑料零件冷加工工藝
4.4 非球面光學零件的加工工藝
4.4.1 非球面光學零件的加工和檢驗特點及其應用
4.4.2 非球面的分類及其光學性質(zhì)
4.4.3 非球面光學零件的基本加工工藝
4.5 光學零件的數(shù)控精密加工技術
4.5.1 光學零件的數(shù)控金剛石精密切削
4.5.2 光學零件的數(shù)控精密研磨合拋光
4.5.3 光學零件的數(shù)控精密離子銑削
4.6 光學零件表面的超精密研磨拋光新方法
4.6.1 非接觸研磨拋光
4.6.2 水中拋光和水合拋光
4.6.3 機械化學研磨
4.6.4 磁力研磨
4.7 光學零件的鍍膜工藝
4.7.1 概述
4.7.2 蒸發(fā)鍍膜
4.7.3 濺射鍍膜
4.7.4 離子鍍膜
4.7.5 化學氣相沉積
4.7.6 化學鍍膜與電化學鍍膜
參考文獻