光洁度国际标准(iso)培训.ppt

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1、表面缺陷国际标准 杨德春 2016-03-15,激埃特光电有限公司,表面缺陷定义,抛光表面上存在点状物、线状物、片状物，所有可以挡光的东西都是表面缺陷。,表面缺陷通常表现为：,麻点：表面上的小坑，向内部延伸的小裂纹。划痕：有一定长度的裂纹。其中有些粗划痕是一串点来的开口气泡：材料内部有气泡，刚好抛光面穿过气泡。夹具痕迹：磨边夹具、偏心夹具、抛光夹具、镀膜夹具等 在抛光面上摩擦、挤压出来的圆弧痕迹。污点：沾在表面上不能擦掉的点状异物。腐蚀：表面上的分子发生了化学反应，变成的非材料本身 的分子，不透明或折射率与材料不同，腐蚀透过率 发生了变化。,膜缺陷,镀膜表面局部不均匀现象。,膜缺陷通常表现为：

2、,膜点：镀膜前基底上有灰尘等微小颗粒，镀膜后覆盖在膜层内；膜料未完 全熔化，颗粒状或片状的膜料溅射在表面上；非膜料的物质被蒸发 到表面上。雾状：微小的尘埃覆盖表面、或表面有水分，镀膜后透明度变差。色斑：玻璃表面有腐蚀、水印、擦拭痕迹、返油等，在玻璃表面有一层或 局部有小块有一层东西，镀膜后的分光出现差异，颜色异常。针孔：镀膜前表面有灰尘，镀膜后灰尘脱落形成没有膜的小孔。结晶：膜料在基体表面受温度影响，形成结晶颗粒。膜裂：镀膜在温度变化时，膜与基体热膨胀不同，膜层被拉破或挤破，象 划痕一样的现象。膜划伤：膜表面被擦拭出的划伤（与基体划痕同样对待）。,缺陷级数,用来描述缺陷大小的尺寸，是按缺陷的大

3、小等级来区分的。与缺陷的面积有关，而不是按缺陷的实际面积计算的。级数依次为：0.0025、0.004、0.0063、0.01、0.016、0.025、0.04、0.063、0.1、0.16、0.25、0.4、0.63、缺陷的面积是以级数的平方计算的。所有的级数都是以近似1.6倍的等差数列。面积的倍数近似2.5倍。,缺陷的级数计算：,一个麻点，长0.08，宽0.04，面积为0.08*0.04=0.0032，开平方为0.0566。大于0.04，小于0.063，其级数为0.063。一个麻点，长0.06，宽0.03，面积为0.06*0.03=0.0018，开平方为0.0424。大于0.04，小于0.0

4、63，其级数为0.063。一个圆麻点，直径0.07，面积为0.07*0.07*/4=0.00385，开平方为0.062。大于0.04，小于0.063，其级数为0.063。一条长划痕，长3.0，宽0.002，面积为3.0*0.002=0.006，开平方为0.077。大于0.063，小于0.10，其级数为0.1。从以上可以看出，在确定缺陷级数时，只进位、不取舍。,缺陷的换算,可以将规定允许的1个或数个较大级数缺陷，换算成允许更多数量的较小级数缺陷。不可以将规定允许的数个较小级数缺陷，换算成允许较大级数缺陷。,级数换算表（部分）,级数换算表,较大级数可以换算成：小1级的2.5个，是小2级的6.3个，

5、是小3级的16个。小4个级数的不再计为缺陷。(当做微缺陷来处理)数个较大级数的缺陷换算成小缺陷后，较小缺陷的个数四舍五入取整数。按缺陷的面积换算对比，也是2.5倍、6.3倍、16倍。,级数换算表,举例：例：1个0.16级的缺陷可以换算为：1、0.1级缺陷：3个（1*2.5=2.53）；2、0.063级缺陷6个（1*6.3=6.36）；3、0.04级缺陷16个（1*16=1616）；,1*0.16换算,在同时存在0.1级、0.063级和0.04级缺陷时，先看小1级的个数，再看小2级的个数，最后才计算出允许小3级的个数。如：有2个0.1级的，允许0.063级的个数为：（2.5-2）*2.5=1.2

6、5，四舍五入后允许有1个0.063级缺陷。如有1个0.1级的，1个0.063级的，允许0.04级的个数为：（1.25-1）*2.5=0.65，四舍五入后允许有1个0.04级缺陷。如：有2个0.1级的，没有0.063级的允许0.04级的个数为：（2.5-2）*6.3=3.15，四舍五入后允许有3个0.04级缺陷。,1*0.16换算,如：有1个0.1级的，允许0.063级的个数为：（2.5-1）*2.5=3.75四舍五入后允许有4个0.063级缺陷。如有1个0.1级的，2个0.063级的，允许0.04级的个数为：（3.75-2）*2.5=4.375，四舍五入后允许有4个0.04级缺陷。如：无有0.

7、1级的，有0.063级3个允许0.04级的个数为：（6.3-3）*2.5=8.25，四舍五入后允许有8个0.04级缺陷。,计算公式：,设：允许基本级数个数为M0，有基本级数缺陷N0个，允许小1级的M1个；有小1级的N1个，允许小2级的M2个；有小2级的N2个，允许小1级的M3个。M1=（M0-N0）*2.5；M2=（M1-N1）*2.5；M3=（M2-N2）*2.5。,计算公式：,判定是否合格还可以使用以下公式：设：允许基本级数个数为M0，有基本级数缺陷N0个，有小1级的N1个，有小2级的N2个，有小3级的N3个。N0+N1/2.5+N2/6.3+N3/16M0为合格。N0+N1/2.5+N2

8、/6.3+N3/16M0为不合格。,膜缺陷的计算方法,膜缺陷的计算方法与基体在缺陷判定方法相同膜缺陷超出要求，超出的部分可以当成基体的缺陷计算。（条件是基体的表面缺陷小于规格）在没有单独给出膜缺陷要求时，膜缺陷当成基体缺陷。,长划痕,长度大于2毫米且长宽比大于160的为长划痕。长划痕对应的级数不能超过基本级数。长划痕与其它缺陷一并计入基本级数的数量内。长划痕的宽度不能超出规定的宽度。长划痕也可以换算。换算方法与基本级数的换算相同。,长划痕的规格表,小尺寸缺陷的忽略问题,1、级数小于0.0025的缺陷；2、宽度小于0.0005的划痕；3、比基本级数小4个级的缺陷；4、宽度小于等于基本级数值0.0

9、12倍宽的划痕。以上4种可以忽略的缺陷为微缺陷。,微缺陷可以忽略，为什么还有提到？,传统意义的光学表面，都是认为是经过充分抛光的。充分抛光是将精磨产生的破坏层全部去除，表面在微观上是平滑的。表面缺陷只是在表面上残留的坑和沟，这些坑和沟阻挡了光线的通过。表面缺陷的要求的目的就是规定了表面挡光部分的面积。表面微缺陷同样出阻挡光的通过，只是相比基本级数缺陷的挡光量小很多，可以忽略。但是，当微缺陷非常多，其总面积可以与基本缺陷面积可以相比时，微缺陷的挡光作用就不能忽略了。微缺陷密集，就是抛光不充分的表现。,抛光不充分的现象,表面上有一层细密的麻点。精磨最终的磨料粒度是W7和W10，平均直径约710微米

10、，产生的坑点直径略小于磨料的直径，坑下面裂纹的间隔与磨料的直径相当。裂纹的深浅不同，较浅的先被抛光去除，较深的稀疏一些。随着抛光的继续，裂纹部分逐步的被磨去，表面的小“点子”越来越稀少，抛光逐渐充分。,抛光不充分的现象,抛光充分是不要求表面根本没有微小的“点子”，而是要少到一定程度。同时在抛光过程中还会不断的产生新的“点子”。因此就有一个抛光等级的要求。由于抛光材料（沥青、聚氨酯等）、抛光粉（氧化铈、金刚石微粉等）选择不当，表面出现细密的划痕，在间隔过小时，也可以认为是抛光不充分。,抛光充分的要求,在ISO标准中，给出了抛光等级的规定。但不适合我们加工中使用。为了实际工作的方便，我们做出了以下

11、规定：P3抛光表面缺陷和微缺陷的平均间隔应不小于0.8毫米；在D5内430个。P4抛光表面缺陷和微缺陷的平均间隔应不小于3.0毫米。在D5内3个。,微缺陷用肉眼几乎无法看到，怎么办、？,我们可以借助工具来观察。强光灯、点光源、放大镜、20倍显微镜。在强光灯下、点光源下，用肉眼和10倍放大镜所能看到的缺陷都要按平均间隔计算。现看不清晰的，还可以使用点光源加20倍显微镜观察。这时对密集程度的判定要慎重，因为以前还没有经验可以借鉴。为了看清楚表面上的物质，可以用30倍及以上的显微镜观察，但不能做为缺陷判定的依据。,是否所以的产品都在检查是否抛光充分呢？,一般来说，在正常的加工状态下，合理的工艺设计、

12、遵守工艺要求的加工时，成熟的加工状态，是不会出现抛光不充分的现象。只在工艺不成熟的产品才可以抛光不充分。成熟的加工工艺中出现了抛光不充分，必然是有违规现象：1、工艺设计错误。2、铣磨、精磨的某一道没有按工艺要求加工。3、抛光量不足。一般材料都必须抛光0.01毫米以上，软材料的抛光量还要大一些。4、抛光材料和抛光粉选择不当，或内部有杂质、粒度不均匀（辅料的质量问题）。5、抛光时零件“跳”。产生新的“点”。,目前没有规定抛光充分程度的产品,对于中远红外产品，通常材料的加工性能差，抛光表面容易存在微观的细划痕。而红外的波长较大，一些较小的划痕不会挡光，在考虑微缺陷时放宽对缺陷级数和划痕宽度的要求。相

13、反，对于紫外产品，应用的波长较小，一些很小的划痕也会挡光，所以对紫外产品的微缺陷要求要严格一些。,缺陷的总数量限制,一个通光区域内的实际缺陷总数量不得超过40个。但是，考虑大尺寸的产品与小尺寸的产品相比，很难保证缺陷的总数量不超过40个。所以，修改成“通光口径内或任意D25范围内，大小缺陷的总个数达到40个。,关于缺陷密集限制,表面缺陷不能集中，在任意5%面积(1/5通光口径)内的缺陷数量不能超过规定数量的20%。允许缺陷数量少于10个时，任意5%面积内只允许有2个缺陷(可以换算若干小缺陷)。在规定表面缺陷时，是从表面的总体挡光量进行限制的，缺陷应当是分散的。如果缺陷密集的集中在表面的某个部位

14、上，局部的挡光就明显增加，成象就会局部不清晰。从这一点进行考虑，限定了“不得密集”。“不得密集”也是较主观的判定。因为1/5的通光口径是用肉眼来估计的，实际检验中不可能每个都用尺子测量某一处的尺寸。估测的能力要相对的准确。,表面允许的缺陷总数量是多少呢？,以5/3*0.16来说：1、0.16级缺陷：3个2、0.1级缺陷：8个（3*2.5=7.58）；3、0.063级缺陷19个（3*6.3=18.919）；4、0.04级缺陷40个（3*16=4840）。（因为限定总数不超过40个）,用哪个数值来计算呢？,为了使用方便，近似的做个规定。在任意的D5范围内：1、缺陷的总数不能超过8个。2、所有缺陷级

15、数的总面积不超过表面允许的级数总面积的1/5；只有2个较大级数缺陷的情况除外。,总面积的计算,1个基本级数的面积为1；1个小1级的级数的面积为1/2.5；1个基本级数的面积为1/6.3；1个基本级数的面积为1/16；或者可以反过来计算1个基本级数的面积为16；1个小1级的级数的面积为6.3；1个基本级数的面积为2.5；1个基本级数的面积为1；,举例：5/3*0.16,基本级数的总面积：3*16=48，在任意D5范围内允许的缺陷总面积为：48/5=9.6。1个0.16级数的面积为16；1个0.1级的级数的面积为6.3；1个0.063级数的面积为2.5；1个0.04级数的面积为1；,举例：5/3*

16、0.16,1、当有2个0.16级，或1个0.16级加1个其它级，面积超过了9.6，就不能再有其它缺陷。2、当有2个0.1级时，面积超过了9.6，就不能再有其它缺陷。3、当有1个0.1级和1个0.063级时，面积为8.8，就不能再有其它缺陷。4、当有1个0.1级和3个0.04级时，面积为9.3，就不能再有其它缺陷。5、当有3个0.063级，面积为7.5，还可以有2个0.04级。6、当有2个0.063级，面积为5.0，还可以有4个0.04级。7、当有1个0.063级，面积为2.5，还可以有7个0.04级。8、当只有0.04级时，允许有8个。,举例：5/1*0.16,基本级数的总面积：16，在任意D

17、5范围内允许的缺陷总面积为：16/5=3.2。1、当有1个0.16级，也就是整个表面不允许其它缺陷。2、当有2个0.1级或1个0.1级加1个其它级时，面积超过了3.2，就不能再有其它缺陷。3、2个0.063级，面积超过了3.2，就不能再有其它缺陷。4、当有1个0.063级，面积为2.5，还可以有1个0.04级。（总数量不超过2个）5、当只有0.04级时，允许有3个。,检验条件,背景：以黑色屏幕为背景，用透射光或反射光下观察。表面缺陷在光下是反光发亮的，在黑背景下容易发现，而在亮背景下难看到。观察和判定：为了更容易发现疵病，可以从任意方向转动观察零件；判定疵病大小时通常是以透射光为准，棱镜和一面

18、抛光一面磨砂的零件可以用反射光判定。一些细小的划痕，在某些角度下反光强、而在另一些角度下反光弱，所以有旋转到反光强的角度下观测划痕的宽度和长度。在反射光下，划痕和点的反射光芒强，人眼产生错觉，看到的尺寸大于缺陷的实际 物理尺寸。应当按缺陷的物理尺寸来判定。在只有一面抛光时，零件背面的麻坑影响人眼的视觉，难以看到小的缺陷，所以只能用反射光观测。,光源和放大镜：,级数0.4以上的零件，在60W的白炽灯下，肉眼检查。级数0.0250.25以下的零件，在强光灯下，肉眼检查。级数0.016以下的零件，在60W的白炽灯下，用6倍放大镜检查。级数0.4时，级数0.063以下的缺陷可以忽略，所以可以在60W的

19、白炽灯下，肉眼检查。级数0.25时，级数0.0630.25的为缺陷；级数0.025时，级数0.00630.025的为缺陷；在强光灯下这些缺陷应该能够看到。级数0.016时，级数0.0040.016的为缺陷，在强光灯下肉眼看就困难了，所以要用放大镜检查。,光源和放大镜：,级数的大小是物理尺寸，不会因为观察的条件变化使其大小发生改变。我们要用同等大小的缺陷，在相同的观察条件下对比。缺陷放大了，对比的标尺也要同时放大。,表面缺陷快捷判定方法,明显未充分抛光的，判为不良。表面有超过级数要求的缺陷，或有超过规定宽度的划痕，判为不良。在任意20%面积或D5的范围内，缺陷密集，判为不良。通光口径内或任意D2

20、5范围内，大小缺陷的总个数达到40个，判为不良。抛光不充分的问题，在前面专门讲过了。最大级数的缺陷是定义的，也是非常明确的。缺陷密集的问题，专门举例计算过了。通光口径内或任意D25范围内，大小缺陷的总个数不能有40个，也好理解。,腐蚀是什么？,表面上的分子，与水、各种酸碱盐发生了化学反应，变成的非材料本身的分子。一些是白色的、褐色的，就明显挡光了。一些腐蚀形成了坑，象麻点或短划痕一样。有些是透明的，但在一定角度下的反光是带颜色的，就相当于局部镀了一层薄膜，它的分光与其它部位不同，也就是说局部的透光与其它部位不一样。也影响产品的成像。在表面有不易被看到的腐蚀情况下，镀了膜以后，腐蚀的斑块就很明显

21、的被发现。,腐蚀是什么？,同样，当玻璃表面有污渍时，哈一口气可以明显看得到，镀膜后也是非常明显的。所以基体表面不能有腐蚀和污渍。不允许腐蚀的根本原因是：挡光；透过率不同。所以在没有影响分光的情况下，允许有不明显的腐蚀。（注意：是腐蚀部分分光，不是总体）,对未明确标准的补充,按上述可忽略的缺陷，但镀膜后会显像成不可忽略的，应判定是表面缺陷；表面上的缺陷，在镀膜后不显像的，经实验确认后，可以判定不是表面缺陷。这两句是对一些在标准中不能全部规定出来的表面品质水平的补充。在镀膜前有某种缺陷，但镀某种膜（特别是金属外反光膜）后，一些小麻点、细划痕、部分腐蚀现象被覆 盖，在反光面上是看不到的。从降低加工成

22、本上考虑，我们完全可以忽略这部分基体上的缺陷，按标准应判为镀前不良的也有部分可以改判为镀前良品。合格率的增长就是成本的下降。而在另一种相反的情况，镀膜前按标准是良品，但镀膜后原来不显现的缺陷变成不良的缺陷、或原判定为 较小缺陷的变成了较大的缺陷。这时，我们要从成品的品质上考虑，对发生这种现象的产品或同类的产品，对镀膜前的表面缺陷标准进行修订，保证成品的品质。以上的问题也适用于胶合、涂黑和组装。在出现以上的情况时，技术人员、品质人员、加工管理人员必须是共同协助，进行专项产品缺陷标准的修 订和执行。,表面缺陷的检查范围,表面缺陷只是对通光口径内的要求。通光口径外就是受表面缺陷的限制。在自然光下，通

23、光口径外没有明显的疤痕，就是可以使用的。一些材料软的透镜、表面很弯曲的透镜，在定中心磨边时会出现夹具的夹痕。在加工难以避免时，只有是在通常口径外，就可以忽略。除非这个客户有明确的要求不可以有夹伤。,破边：,位于元件的外围，局部的缺损，是零件缺少去了部分，不是裂纹（有任何大小的裂纹都是不良）。尺寸大小是从精磨面向抛光面内 测量的长度。进入通光口径的破边部分按表面缺陷计算。有时零件的边上破了一块，但边在零件上没有掉下来，怎么算？答案很简单：让它全部掉下来。掉下来有不同的结果，我们要让它掉的尽量小些。在图纸上所提到的破边，没有专门说明的，都讲的是抛光面上的破边。,破边：,一般来说，只要破边不进入通光

24、口径，这个零件就是可以使用的！但是，零件上出现较大的破边，一定是生产中出现了问题。不是 正常的状态，要尽力克服和避免。大尺寸的破边能反光，应当处理成不反光的。做法就是“磨毛”。磨毛不是磨成坑，不是将零件磨去一大块。磨毛是在尽量保持零件的形态，只将光的部分变成磨砂部分，必要的磨去尖角和尖棱（象保护性倒边一样），零件的去除量力争最小。,抛光面上允许破边的大小,当图纸上没有破边要求时，按下表检验：(最大尺寸是圆的直径、椭圆的长轴、方的对角线)。以上的标准是抛光边缘、通光口径外的“光亮”破边，不包括“磨毛”的部分。,精磨面上的破边：,不应当出现贯穿性破边，厚度1毫米及以下的边除外。大破边要磨毛，不能有

25、大于D0.5的亮点。从正面肉眼看，严重影响视觉的破边可判为不良。精磨面通常是非工作面，只要不影响安装，都是可以使用的。零件越大出现大破边的机率也越大。大破边的磨毛也是为了避免反光。在标准中没有明确精磨面破边的大小限制。因为产品的种类、形状很多，使用方法千差万别，不能用一个标准来说明。不同的客户对破边的重视程度也是不同的。所以在标准中的用词不是很严谨的，“不应当”、“不能”，“可”。这些也是为破边要求的放宽保留了余地。,对破边产品的处置,客户明确要求破边尺寸的、有破边投诉的，我们可以针对客户投诉的水平制定针对该客户的破边水平标准。一个棱边上或圆周上破边的累计总长度（延棱的方向）达到棱长的30%中不可以的。会影响安装。在美军标中出现这种要求。（边缘小于0.2的毛边不受这条的限制）破边很大，严重影响视觉可判不良。（这里用的是“可”。）,