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光学零件加工技术Welcome to 光电迷 光学零件加工技术邬 建 生目目 录录 序序 言言 一、一、传统研磨抛光与高速研磨抛光特点传统研磨抛光与高速研磨抛光特点 二、二、准球心法和传统法比较准球心法和传统法比较 三、三、切削工序的要求切削工序的要求目目 录录 四、四、 粗磨工序的要求粗磨工序的要求 五、五、如何保持粗磨皿表曲率半径的精度如何保持粗磨皿表曲率半径的精度 六、修磨皿的技巧六、修磨皿的技巧 七、影响抛光的因素七、影响抛光的因素 八、抛光剂（研磨粉）的影响八、抛光剂（研磨粉）的影响目目 录录 九、研磨皮及选择九、研磨皮及选择 十、传统加工要求十、传统加工要求 十一、计算公式十一、计算公式 十二、光圈识别与修整措施十二、光圈识别与修整措施 十三、机床的选择十三、机床的选择目目 录录 十四、机床的调整十四、机床的调整 十五、超声清洗原理十五、超声清洗原理 十六、品质异常分析步骤十六、品质异常分析步骤 十七、工艺规程的设计十七、工艺规程的设计序序 言言 光学零件的加工，分为热加工、光学零件的加工，分为热加工、冷加工和特种加工，热加工目前多冷加工和特种加工，热加工目前多采用于光学零件的坯料备制；采用于光学零件的坯料备制； 冷加工是以散粒磨料或固着磨冷加工是以散粒磨料或固着磨料进行锯切、粗磨、精磨、抛光和料进行锯切、粗磨、精磨、抛光和定心磨边。

定心磨边 序序 言言 特种加工仅改变抛光表面的性能，而特种加工仅改变抛光表面的性能，而 不改变光学不改变光学零件的形状和尺寸，它包括零件的形状和尺寸，它包括镀膜、膜、刻度、照相和胶合等冷加工各工序刻度、照相和胶合等冷加工各工序的主要任务是：的主要任务是： 粗磨粗磨（切削）工序（切削）工序：：是使零件具有基是使零件具有基本准确的几何形状和尺寸本准确的几何形状和尺寸序序 言言 精磨精磨（粗磨）工序（粗磨）工序：是使零件加工：是使零件加工到规定的尺寸和要求，作好抛光准备到规定的尺寸和要求，作好抛光准备 抛光抛光（精磨）工序（精磨）工序：是使零件表：是使零件表面光亮并达到要求的光学精度面光亮并达到要求的光学精度 定心工序定心工序：是相对于光轴加工透：是相对于光轴加工透镜的外圆镜的外圆 胶合工序胶合工序：是将不同的光学零件：是将不同的光学零件胶合在一起，胶合在一起，使其达到光使其达到光轴重合或按一轴重合或按一定方向转折定方向转折。

序序 言言 球面光学零件现行加工技术球面光学零件现行加工技术三大三大 基本工序为：基本工序为：• 范成法原理的铣磨（切削）范成法原理的铣磨（切削）• 压力转移原理的高速粗磨压力转移原理的高速粗磨• 压力转移原理的高速抛光压力转移原理的高速抛光序序 言言 范成法原理的铣磨（切削），范成法原理的铣磨（切削）， 虽然加工效率较高，但其影响误虽然加工效率较高，但其影响误 差的因素较多，达到较高精度和差的因素较多，达到较高精度和 较粗糙度较困难较粗糙度较困难序序 言言 压力转移原理的准球心高速粗磨和压力转移原理的准球心高速粗磨和高速抛光，零件受力较均匀，加工效率高速抛光，零件受力较均匀，加工效率也较高，但必须预先准确修整磨（模）也较高，但必须预先准确修整磨（模）具的面形，才能保证零件的面形精度具的面形，才能保证零件的面形精度准确修整面形精度需要操作者的经验和准确修整面形精度需要操作者的经验和技巧，而且需反复修整技巧，而且需反复修整一、传统研磨与一、传统研磨与高速研磨高速研磨特点特点 也也叫叫古古典典研研磨磨抛抛光光，，它它是是一一种种历历史史悠悠久的加工方法久的加工方法 其主要特点是：其主要特点是： （（1）采用普通研磨机床或手工操作；）采用普通研磨机床或手工操作； （（2）要求人员技术水平较高；）要求人员技术水平较高；传统研磨抛光传统研磨抛光 （（3）研磨材料多采用散砂（研磨砂））研磨材料多采用散砂（研磨砂） 抛光沥青抛光沥青 （（4）抛光剂是用氧化铈或氧化铁；）抛光剂是用氧化铈或氧化铁； （（5）压力用加荷重方法实现）压力用加荷重方法实现 虽然这种方法效率低虽然这种方法效率低, 但加工精但加工精 度较高所以，目前仍被采用。

度较高所以，目前仍被采用高速研磨抛光高速研磨抛光 一般是指准球心法（或称弧线摆动一般是指准球心法（或称弧线摆动 法）其主要特点是：其主要特点是：（（1）采用高速、高压和更有效的利用）采用高速、高压和更有效的利用 抛光模，大大提高了抛光效率抛光模，大大提高了抛光效率2) 压力头围绕球心做弧线摆动，工压力头围绕球心做弧线摆动，工 作压力始终指向球心，也是靠球作压力始终指向球心，也是靠球 模成型的模成型的范成法范成法 其特点：其特点： （（1）用环状面接触的球模加工，）用环状面接触的球模加工， 按加工轴轮对工件轴所成按加工轴轮对工件轴所成 的夹角确定工件表面形状；的夹角确定工件表面形状； （（2）机床的精度和调整对加工）机床的精度和调整对加工 质量起着很大的着用质量起着很大的着用 范成法范成法 准球心法对机床的精度要求较准球心法对机床的精度要求较 低低,加工方法和传统法相近，易于加工方法和传统法相近，易于 实现，用的较广；实现，用的较广； 范成法对机床精度及调整要求范成法对机床精度及调整要求 较高，目前很少采用。

较高，目前很少采用二、准球心法和传统法较二、准球心法和传统法较准球心法准球心法 抛光模（或镜盘）绕镜盘（或抛光模）抛光模（或镜盘）绕镜盘（或抛光模） 的曲率中心作弧线摆动，而压力方向始的曲率中心作弧线摆动，而压力方向始 终对准球心，因此镜盘所承受的是恒压，终对准球心，因此镜盘所承受的是恒压， 给均匀抛光创造了条件给均匀抛光创造了条件 准球心法和传统法较准球心法和传统法较 传统法传统法 是平面摆动，重压块垂直加是平面摆动，重压块垂直加 压，其压力随摆角而变化，因压，其压力随摆角而变化，因 而容易造成不均匀抛光而容易造成不均匀抛光 准球心法和传统法较准球心法和传统法较 加压采用弹簧或气压方式，压加压采用弹簧或气压方式，压 力比较恒定力比较恒定.平稳而传统研磨抛平稳而传统研磨抛 光法用重压块加压，体积大，振光法用重压块加压，体积大，振 动动大球面研磨对镜盘的考虑球面研磨对镜盘的考虑•镜盘张角不宜过大，以便于光圈稳镜盘张角不宜过大，以便于光圈稳定，在多行的镜盘中，张角不宜大定，在多行的镜盘中，张角不宜大于于140°；对于三块镜片一盘，若超；对于三块镜片一盘，若超过过140°影响也不大。

影响也不大•弹性上盘能承受高速研磨中的高速弹性上盘能承受高速研磨中的高速高压，但镜盘必须装得正高压，但镜盘必须装得正球面研磨对镜盘的考虑球面研磨对镜盘的考虑 刚性上盘刚性上盘•胶球模轴向定位基准要符合，切削、胶球模轴向定位基准要符合，切削、粗磨厚度控制的基准面以及高速研粗磨厚度控制的基准面以及高速研磨中准球心所需要的基准面（假如磨中准球心所需要的基准面（假如镜盘装在主轴上）镜盘装在主轴上）•承座（定位孔）轴线与球面法线重承座（定位孔）轴线与球面法线重合、深度一致；合、深度一致；球面研磨对镜盘的考虑球面研磨对镜盘的考虑•曲率半径与被粘结面曲率半径要合曲率半径与被粘结面曲率半径要合理理•承座（定位孔）与胶球模轴向基准承座（定位孔）与胶球模轴向基准面间的相对尺寸一致，并有消气孔面间的相对尺寸一致，并有消气孔•粘结胶程度足够；粘结面积足够；粘结胶程度足够；粘结面积足够；粘结温度合适粘结温度合适三、对切削工序的要求三、对切削工序的要求一是一是 切削出的球面面形要规则，曲率半切削出的球面面形要规则，曲率半 径要达到工艺规定径要达到工艺规定的公差范的公差范围；； 二是二是 表面粗糙度要符合粗磨的要求；表面粗糙度要符合粗磨的要求； 三是三是 要去除一定的余量，保证将毛坯杂要去除一定的余量，保证将毛坯杂 质层去除干净。

质层去除干净 如如果果镜镜片片抛抛光光后后合合格格率率降降低低，，检检查查切切削削面的面形精度也许会找出问题的症结面的面形精度也许会找出问题的症结切削设备精度切削设备精度工件轴全跳动：工件轴全跳动：3um 3um 磨轮轴全跳动：磨轮轴全跳动：3um3um工件轴母线精度工件轴母线精度:1um:1um工件轴移动精度工件轴移动精度:3um:3um工件、磨轮轴面等轴度：工件、磨轮轴面等轴度：1um1um 对球面来球面来讲，既不，既不产生非球面度，同表生非球面度，同表面又不会面又不会产生超生超菊花纹和过深碎裂层菊花纹和过深碎裂层 四、粗磨工序的要求四、粗磨工序的要求 获得合理的粗磨表面结构对精磨过是获得合理的粗磨表面结构对精磨过是极其重要的极其重要的,它直接影响着精磨效率及其它直接影响着精磨效率及其加工质量粗磨表面的性质可由宏观的加工质量粗磨表面的性质可由宏观的和微观的表面不规则性来表示和微观的表面不规则性来表示 宏观不规则性是由磨削过程中磨具的宏观不规则性是由磨削过程中磨具的偏差引起的偏差引起的,在精磨中通过选择合适的抛在精磨中通过选择合适的抛光模材料能大大减少这种宏观不规则性。

光模材料能大大减少这种宏观不规则性 微观不规则性是由玻璃磨削的本质决微观不规则性是由玻璃磨削的本质决定的 表面结构对精磨过程的影响表面结构对精磨过程的影响 玻璃磨削后留下凹凸层和裂纹层，抛玻璃磨削后留下凹凸层和裂纹层，抛光工序的效率就取决于这两层的性质光工序的效率就取决于这两层的性质一般的错误概念是认为抛光时粗磨表面一般的错误概念是认为抛光时粗磨表面的凹凸层越小越好，这是忽略了粗磨表的凹凸层越小越好，这是忽略了粗磨表面的微观结构对抛光过程的作用抛光面的微观结构对抛光过程的作用抛光模，特别是热固性塑料模，在抛光过程模，特别是热固性塑料模，在抛光过程中易于钝化而失去抛光能力而凹凸层中易于钝化而失去抛光能力而凹凸层有利于减少或消除这种钝化现象有利于减少或消除这种钝化现象表面结构对精磨过程的影响表面结构对精磨过程的影响 抛光过程基本上可分成两个阶段，抛光过程基本上可分成两个阶段，第一阶段去除凹凸层，第二阶段去除裂第一阶段去除凹凸层，第二阶段去除裂纹层 第一阶段开始时，抛光模和玻璃的凹第一阶段开始时，抛光模和玻璃的凹凸层顶峰接触，压强很大，而凹谷为抛凸层顶峰接触，压强很大，而凹谷为抛光液进入整个表面又提供了良好的条件，光液进入整个表面又提供了良好的条件，因此抛光十分迅速。

随着抛光过程的继因此抛光十分迅速随着抛光过程的继续，接触面积增大，压强减小，抛光液续，接触面积增大，压强减小，抛光液的附着能力降低，使抛光过程减慢的附着能力降低，使抛光过程减慢表面结构对精磨过程的影响表面结构对精磨过程的影响 当抛光面达到裂纹层时，玻璃表面同当抛光面达到裂纹层时，玻璃表面同抛光模表面全部接触，抛光过程趋于稳定抛光模表面全部接触，抛光过程趋于稳定缓慢，而抛光模开始钝化，抛光继续，钝缓慢，而抛光模开始钝化，抛光继续，钝化加剧，抛光效率进一步下降钝化程度化加剧，抛光效率进一步下降钝化程度随过程的持续时间而定，而持续时间直接随过程的持续时间而定，而持续时间直接决定于裂纹层的深度决定于裂纹层的深度 这个凹凸层厚度的最佳值主要由抛光这个凹凸层厚度的最佳值主要由抛光模材料的性质，以及与这个材料配合使用模材料的性质，以及与这个材料配合使用的抛光剂而定，其他因素还有主轴转速、的抛光剂而定，其他因素还有主轴转速、压力和抛光液的进入能力等压力和抛光液的进入能力等 表面结构对精磨过程的影响表面结构对精磨过程的影响 采用不同的粗磨方法，或者在同一采用不同的粗磨方法，或者在同一方法中随磨具的钝化程度、冷却的润方法中随磨具的钝化程度、冷却的润滑状态不同，所得的裂纹层也不同。

滑状态不同，所得的裂纹层也不同实践证明，用钝化了的金刚石磨具加实践证明，用钝化了的金刚石磨具加工的工件，虽然凹凸层较小，但裂纹工的工件，虽然凹凸层较小，但裂纹层却很深层却很深 因此，不光要考虑凹凸层对抛光因此，不光要考虑凹凸层对抛光的影响，同时也要把裂纹层的深度作的影响，同时也要把裂纹层的深度作为粗磨工序的重要指标来考虑为粗磨工序的重要指标来考虑五、如何保持粗磨皿表面五、如何保持粗磨皿表面 曲率半径的精度曲率半径的精度？？ 粗磨是用磨皿与镜片面接触的方式粗磨是用磨皿与镜片面接触的方式 进行虽然，磨皿表面的曲率半径在开进行虽然，磨皿表面的曲率半径在开 始使用时是修改得很好的，但是随着镜始使用时是修改得很好的，但是随着镜 片的磨削，磨皿也在不断磨损，逐渐地片的磨削，磨皿也在不断磨损，逐渐地 就不一定能保证镜片的加工精度就不一定能保证镜片的加工精度 保持粗磨皿曲率半径不变或少变，保持粗磨皿曲率半径不变或少变， 就应采取：就应采取： 合理选择工治具合理选择工治具 凡凡是是位位于于上上面面的的治治具具总总要要比比下下面面治治具具的的尺尺寸寸小小，，这这是是因因为为上上面面治具要摆动的关系。

治具要摆动的关系 假假如如上上面面治治具具尺尺寸寸与与下下面面治治具具的的尺尺寸寸相相同同，，上上面面治治具具的的边边缘缘磨磨削削机机会会太太少少，，上上面面治治具具有有翘翘边边的的趋势合理选择工合理选择工治具治具 假假如如上上面面治治具具尺尺寸寸比比下下面面治治具具的的尺尺寸寸小小得得太太多多，，超超过过了了规规定定的的数数据据，，上上面面治治具具在在摆摆动动过过程程中中，，其其边边缘缘不不露露出出来来，，上上面面治治具具的的边边缘缘会会磨磨损损过过甚甚，，上面治具有塌边的趋势上面治具有塌边的趋势合理选择工治合理选择工治具具 假假如如上上面面治治具具尺尺寸寸比比下下面面治治具具的的尺尺寸寸大大，，则则在在摆摆动动时时，，下下面面治治具具的的边边缘缘露露出出的的机机会会又又会会太太少少，，下下面面治治具具的的边边缘缘磨磨损损过甚，下面治具有塌边的趋势过甚，下面治具有塌边的趋势六、修磨皿的技巧六、修磨皿的技巧 在修凹的磨皿时，镜片光圈细在修凹的磨皿时，镜片光圈细 （（偏负偏负），则应多磨削凹磨皿的中），则应多磨削凹磨皿的中 心部分。

若凸凹对修，应将凸在心部分若凸凹对修，应将凸在 下，凹在上，摆幅要大，约为凹下，凹在上，摆幅要大，约为凹 磨的磨的1/2镜片光圈粗（镜片光圈粗（偏正偏正），）， 则应多磨削凹的磨皿边缘部分则应多磨削凹的磨皿边缘部分修磨皿的技巧修磨皿的技巧 若若凸凸凹凹对对修修，，应应将将凹凹在在下下，，凸凸在在上上，，摆幅要大，约为凸磨的摆幅要大，约为凸磨的1/3 在在修修凸凸的的磨磨皿皿时时，，镜镜片片光光圈圈细细（（偏偏负负）），，则则应应多多磨磨削削凹凹的的磨磨皿皿边边缘缘部部分分若若凸凸凹凹对对修修，，应应将将凸凸在在下下，，凹凹在在上上，，摆幅要大，约为凹磨的摆幅要大，约为凹磨的1/2 修磨皿的技巧修磨皿的技巧 镜镜片片光光圈圈粗粗（（偏偏正正）），，则则应应多多磨磨削削凸凸磨磨皿皿的的中中心心部部分分若若凸凸凹对修，应将凹在下，凸在上，凹对修，应将凹在下，凸在上， 摆幅要大，约为凸磨的摆幅要大，约为凸磨的1/3 10°°,右摆右摆40°° 七、影响抛光的因素七、影响抛光的因素抛光的结果好坏受许多因素影响：抛光的结果好坏受许多因素影响： 工件的粗糙度工件的粗糙度 空气的温度及相对湿度空气的温度及相对湿度 空气含尘量空气含尘量 玻璃种类玻璃种类 零件大小零件大小影响抛光的因素影响抛光的因素•零件与治具大小比列零件与治具大小比列•抛光剂的性质抛光剂的性质•工作轴转速工作轴转速•摆动的频率、摆幅及摆幅中心位置摆动的频率、摆幅及摆幅中心位置•抛光面的温度、压力抛光面的温度、压力•抛光剂的输入量及温度抛光剂的输入量及温度八、抛光剂（八、抛光剂（研磨粉研磨粉）的影响）的影响 研研 磨磨 粉粉 对对 不不 同同 类类 型型 的的 光光 学学 材料材料, ,或光学材料相同但表面或光学材料相同但表面 质量要求不同的光学零件有质量要求不同的光学零件有 着不同的影响着不同的影响。

抛光剂（抛光剂（研磨粉研磨粉）的影响）的影响 研磨粉的不同制法和不同的研磨粉的不同制法和不同的 工艺处理，以及它的物理性能，工艺处理，以及它的物理性能， 对研磨效率有很大的影响，不对研磨效率有很大的影响，不 同制法的氧化铁其结晶结构不同制法的氧化铁其结晶结构不 同，其研磨能力不同；同，其研磨能力不同； 抛光剂（抛光剂（研磨粉研磨粉）的影响）的影响 不同制法的氧化铈，其研磨效率不同制法的氧化铈，其研磨效率 不同不同, 相同制法而得的研磨粉，经过相同制法而得的研磨粉，经过 烧制工艺处理后烧制工艺处理后,其研磨能力比未经其研磨能力比未经 过烧制工艺处理的高过烧制工艺处理的高 抛光剂（抛光剂（研磨粉研磨粉）的影响）的影响 研磨粉颗粒的硬度应与玻璃的研磨粉颗粒的硬度应与玻璃的 硬度、研磨皮的硬度、研磨压力硬度、研磨皮的硬度、研磨压力 等相适应硬度太大会在玻璃表等相适应硬度太大会在玻璃表 面产生擦痕，硬度太低会将低研面产生擦痕，硬度太低会将低研 磨效率。

磨效率 抛光剂（抛光剂（研磨粉研磨粉）的影响）的影响（（1）研磨液的浓度）研磨液的浓度 对于对于氧化铁（红粉氧化铁（红粉）研磨液，采用）研磨液，采用 氧化铁与水的重量之比为氧化铁与水的重量之比为1：：3 ~ 1：：4 对于对于氧化铈氧化铈（黄粉、白粉）研磨液，（黄粉、白粉）研磨液， 采用氧化铈与水的重量之比为采用氧化铈与水的重量之比为1：：5或或 稍稀抛光剂（抛光剂（研磨粉研磨粉）的影响）的影响 研研磨磨液液的的浓浓度度与与理理想想值值不不符符，，将导致研磨效率的降低将导致研磨效率的降低 当当浓浓度度过过高高时时，，研研磨磨效效率率反反而而降降低低，，因因为为水水量量不不足足，，导导致致热热量量难难以散发 抛光剂（抛光剂（研磨粉研磨粉）的影响）的影响 过过多多的的研研磨磨粉粉堆堆积积在在玻玻璃璃表表面面上，研磨压力不能有效地挥作用上，研磨压力不能有效地挥作用 当浓度过低时，则表面温度下当浓度过低时，则表面温度下 降，同时减少微小切削作用。

降，同时减少微小切削作用抛光剂（抛光剂（研磨粉研磨粉）的影响）的影响 （（2）研磨液的供给量）研磨液的供给量 在一定工艺条件下，使研磨在一定工艺条件下，使研磨 效率最高所需的研磨液用量，效率最高所需的研磨液用量， 称为研磨液的适中量研磨时称为研磨液的适中量研磨时 应保持适中的研磨液供给量应保持适中的研磨液供给量 抛光剂（抛光剂（研磨粉研磨粉）的影响）的影响 抛光液参数抛光液参数 液温低易起划痕，过高易使抛光层变液温低易起划痕，过高易使抛光层变形，一般控制在形，一般控制在30~38℃之间，流量为之间，流量为900~1000L/minmin ，，PH值为值为3~9抛光剂（抛光剂（研磨粉研磨粉）的影响）的影响 研磨液供给量太小，不利于机研磨液供给量太小，不利于机 械磨削和散热；研磨液供给量过械磨削和散热；研磨液供给量过 大时，则表面温度下降，不利与大时，则表面温度下降，不利与 化学作用，同时使吻合度变差化学作用，同时使吻合度变差 抛光剂（抛光剂（研磨粉研磨粉）的影响）的影响（（3）研磨液）研磨液的的PH值值 不同类型的光学玻璃对研磨液不同类型的光学玻璃对研磨液 的的PH值要求不同的。

一般情况下值要求不同的一般情况下 氧化铁研磨液为中性氧化铁研磨液为中性（（PH=7）；）； 氧化铈研磨液略偏酸（氧化铈研磨液略偏酸（PH=6~6.5）） 较为好用较为好用抛光剂（抛光剂（研磨粉研磨粉）的影响）的影响 光学研磨中，添加在研磨液中能光学研磨中，添加在研磨液中能够改变研磨工艺性能的物质，称为够改变研磨工艺性能的物质，称为添添加剂加剂使玻璃稳定，减少对腐蚀的敏使玻璃稳定，减少对腐蚀的敏感，从而进一步改善光学表面质量感，从而进一步改善光学表面质量的，称为的，称为稳定剂稳定剂 添添 加加 剂剂 对对氧氧化化铁铁研研磨磨液液，，能能提提高高研研磨磨效效率和改善光学表面质量的添加剂：率和改善光学表面质量的添加剂： 硝硝 酸酸 锌锌 [Zn(NO3)2]、、 硫硫 酸酸 锌锌[ZNSO4]、、 氯氯 化化 镍镍 [NICL3]、、 氯氯 化化 铁铁[FECL3]等添添 加加 剂剂 对于对于氧化铈氧化铈研磨液，能提高研磨研磨液，能提高研磨 率和改善光学表面质量的添加剂：率和改善光学表面质量的添加剂： 硝酸铈铵硝酸铈铵[（（NH4））2CE(NO3)6]、、 硫酸硫酸锌锌[ZNSO4]。

添添 加加 剂剂 添添加加剂剂的的加加入入量量不不是是任任意意的的，，每每一一 种种添添加加剂剂对对于于不不同同品品位位的的抛抛光光粉粉，， 不不同同类类型型的的光光学学玻玻璃璃都都有有其其理理想想的的 加入量影响表面光洁度的因素影响表面光洁度的因素 镜片边缘有砂眼一种是因为细磨后光镜片边缘有砂眼一种是因为细磨后光圈高（正），当中间已抛亮时，边缘尚圈高（正），当中间已抛亮时，边缘尚有砂眼，另外，当镜片发生有砂眼，另外，当镜片发生“走动走动”时，时，也会引起边缘有砂眼镜片中间有砂眼也会引起边缘有砂眼镜片中间有砂眼另一种是因为细磨后光圈低得太多，边另一种是因为细磨后光圈低得太多，边缘已抛亮中间尚未抛到，镜片缘已抛亮中间尚未抛到，镜片“走动走动”也会有可能造成镜片中间有砂眼镜片也会有可能造成镜片中间有砂眼镜片表面有粗砂眼则往往是细磨不充分所造表面有粗砂眼则往往是细磨不充分所造成影响表面光洁度的因素影响表面光洁度的因素 抛光过程中有时会在镜片表面产生油斑抛光过程中有时会在镜片表面产生油斑似的东西，这与玻璃的化学稳定性、抛似的东西，这与玻璃的化学稳定性、抛光粉的性能、抛光模得到吻合情况有关，光粉的性能、抛光模得到吻合情况有关，可以在抛光粉悬浮液中加少量硫酸锌加可以在抛光粉悬浮液中加少量硫酸锌加以消除（约每升以消除（约每升6克）。

克） 在用原器（样板）检验镜片表面光圈在用原器（样板）检验镜片表面光圈时，如果没有仔细地将原器（样板）和时，如果没有仔细地将原器（样板）和镜片表面擦干净，也容易使镜片表面受镜片表面擦干净，也容易使镜片表面受到损伤九、九、 研磨皮及选择研磨皮及选择 抛光模：聚氨酯（聚氨基甲酸乙抛光模：聚氨酯（聚氨基甲酸乙 酯），按使用的原料不同，分为聚酯），按使用的原料不同，分为聚 醚型和聚酯型但当配料和制模工醚型和聚酯型但当配料和制模工 艺稍有偏差时艺稍有偏差时 ，性能差异则很大，性能差异则很大研磨皮（研磨皮（抛光模抛光模）） 由于不同的聚氨酯抛光材料吸水性由于不同的聚氨酯抛光材料吸水性 不同，达到吸水平衡的时间差别很大，不同，达到吸水平衡的时间差别很大， 所以，在修模前应把抛光模放在抛光所以，在修模前应把抛光模放在抛光 液中浸泡，达到吸水平衡后再修模否液中浸泡，达到吸水平衡后再修模否 则，会引起抛光模的面形变化；则，会引起抛光模的面形变化； 研磨皮（研磨皮（抛光模抛光模）） 使用后应浸泡在抛光液中，否使用后应浸泡在抛光液中，否 则，由于水份蒸发，造成面形变化，则，由于水份蒸发，造成面形变化， 再次使用时会降低抛光模镜片的吻再次使用时会降低抛光模镜片的吻 合性。

聚氨酯抛光模必须与光学玻合性聚氨酯抛光模必须与光学玻 璃的牌号、氧化铈磨粉的规格璃的牌号、氧化铈磨粉的规格,相相 互匹配好互匹配好 抛光模的选择抛光模的选择 •采用太厚，则硬度太小，容易变形、加采用太厚，则硬度太小，容易变形、加工的零件易塌边；工的零件易塌边；•采用太薄，又使抛光模与镜片的吻合性采用太薄，又使抛光模与镜片的吻合性不好，零件表面易产生划伤不好，零件表面易产生划伤十、传统加工要求十、传统加工要求•抛光沥青盘与曲率半径的关系抛光沥青盘与曲率半径的关系被加工被加工被加工被加工曲率半曲率半曲率半曲率半径径径径R R＜＜＜＜5 5 5~20 5~20 20~5020~50 50~75 50~75 75~12575~125 ＞＞＞＞125125沥青厚沥青厚沥青厚沥青厚度㎜度㎜度㎜度㎜0.5~10.5~1 1~1.51~1.5 1.5~ 21.5~ 2 2 ~ 32 ~ 33 ~ 43 ~ 43.5~53.5~5抛光胶的选择抛光胶的选择 抛光胶的硬度对抛光工作能否抛光胶的硬度对抛光工作能否顺利进行是十分重要的，当单位面顺利进行是十分重要的，当单位面积的压力大及转速快、室温高时，积的压力大及转速快、室温高时，抛光胶选用硬些；相反，则选用软抛光胶选用硬些；相反，则选用软些的。

抛光直径大的镜盘所用抛光些的抛光直径大的镜盘所用抛光胶应选择软一些胶应选择软一些抛光胶的选择抛光胶的选择 抛光胶硬度是否合适，可根据抛光抛光胶硬度是否合适，可根据抛光一段时间后，抛光模层表面情况确定一段时间后，抛光模层表面情况确定在掠射光下，当抛光模层表面有在掠射光下，当抛光模层表面有些微微的发亮，胶层颜色同抛光些微微的发亮，胶层颜色同抛光粉相近，则硬度较合适；粉相近，则硬度较合适；当抛光当抛光模层表面发毛时，则胶层太硬；模层表面发毛时，则胶层太硬；当抛光模层表面发亮呈油光的沥当抛光模层表面发亮呈油光的沥青色时，则胶层太青色时，则胶层太软抛光胶的选择抛光胶的选择 另一种方式：用小刀在抛光模另一种方式：用小刀在抛光模层表面划出浅槽后的变化情况，层表面划出浅槽后的变化情况，当当抛光胶太软时，浅槽很快被抛光胶太软时，浅槽很快被磨平磨平十一、计算公式十一、计算公式每圈张贴数计算：每圈张贴数计算：a n n = =1 1+ +（（n n-1-1））r ra n n：：为第为第n n次圈上的工件数次圈上的工件数 1 1：：为最内第一圈的工件数，它一般是为最内第一圈的工件数，它一般是3 3 件或件或4 4件、件、1 1件件 r r ; ;为常数为常数6 6，即每圈件数（，即每圈件数（6≈26≈2ππ ）） n n ; ;为为第几圈第几圈计算公式计算公式例：A9=3+(9-1)*6 =3+8*6 =3+48 =51张贴9圈，在第9圈上可贴51个镜片计算公式计算公式整体张贴数计算：整体张贴数计算：SnSn= =n n 1 1 +r/2 +r/2n n( (n n-1) → -1) → SnSn=3D=3D² ²/4/4d²d²  ；；为治具的直径为治具的直径；为零件直径加；为零件直径加2 2㎜㎜SnSn为各圈零件的总数为各圈零件的总数计算公式计算公式例：例：S9=9*3+6/2*9*(9-1) → 3*144²/4*(6+2)² =27+27*8 =3*20736/4*64 =27+216 =62208/256 =243 pcs =243pcs镜片直径为镜片直径为6㎜㎜; ;治具直径为治具直径为144㎜㎜; ;张贴张贴9圈合计圈合计243pcs计算公式计算公式张贴量计算；张贴量计算；d>1·179R 只能单件只能单件1.035R ≤ d ≤ 1·179R 可可三件三件d＜＜ 1.035 R 可四件可四件D/R比越小越易用多件。

比越小越易用多件0.7 ＜＜ d/R ＜＜ 0.78 六件，中一外五六件，中一外五0.66 ＜＜ d/R ＜＜ 0.7 七件，中一外六七件，中一外六计算公式计算公式0.6 0.6 ＜＜ d/R ＜＜ 0.66 十一件，十一件，内三外八内三外八0.55 0.55 ＜＜ d/R ＜＜ 0.6 十三件，十三件，内四外九内四外九圈数 1 2345678910 1112每圈数量1 61218 24 3036 4248 54 60663 91521 27 3339 4551 57 63694 10 1622 28 3440 4652 58 6470计算公式计算公式 当用当用αα =arcSinarcSin（（b/2Rb/2R））表示时半张表示时半张角都在角都在 30°30°以上以上, , b b 表示零件口径的一半表示零件口径的一半 αα半张半张角角 R R 表示零件被加工面的曲率半径表示零件被加工面的曲率半径 此此时根根据据经验进行行凸凸、、凹凹面面的的磨磨皿皿口口径径对比比量量、、磨磨皿皿偏偏转角角度度、、磨磨皿皿与与零零件件的的相相对转速、磨削速、磨削压力等参数力等参数进行行设定。

定 计算公式计算公式 深度深度△△H=RH=R±±√R²-√R²-（（D/2D/2））² ²（（+ +凹凹 - -凸）凸）凹型凹型参照值大于设计值参照值大于设计值△△H H取负取负相反取正相反取正 凸型凸型参照值大于设计值参照值大于设计值△△H H取正取正相反取负相反取负 R R 为曲率半径、为曲率半径、D D 为直径、为直径、 计算开发新计算开发新机种之机种之曲率半径曲率半径、、边厚差边厚差等都可以参考等都可以参考△△H H为为球冠的高度或深度球冠的高度或深度计算公式计算公式△△H=RH=R±±√R²-√R²-（（D/2D/2））² ²（（+ +凹凹 - -凸）凸） 双凸双凸 TC-△H1-△H2TC-△H1-△H2一凹一凸一凹一凸 TC+△H1-△H2 TC+△H1-△H2 双凹双凹 TC+△H1+△H2 TC+△H1+△H2 （（△△H1H1为为R1R1面深度）面深度）（（△△H2H2为为R2R2面深度）面深度）（（ TCTC为中心厚度）为中心厚度）计算公式计算公式原器值（光圈条数）与图面设计值计算原器值（光圈条数）与图面设计值计算： R△△=N*0.00055*（（2R/D））² N ：： 光圈条数光圈条数 R ：： 标准设计值（曲率半径）标准设计值（曲率半径） D ：： 原器为有效口径（镜片为原器为有效口径（镜片为 毛毛 坯直径、坯直径、 定心为成品有效径）定心为成品有效径） R△△ ：： 公差值公差值计算公式计算公式 切削角度公式：切削角度公式：Sina=D/（（2*(R±r) ））» D=2 Sina(R±r) D 砥石的直径砥石的直径 R 零件的曲率半径零件的曲率半径 a 砥石的倾斜角砥石的倾斜角 一般倾斜角可选取一般倾斜角可选取35°~ 43°之间之间 r 砥石的端面圆弧半径砥石的端面圆弧半径 计算公式计算公式 平面磨皿口径（直径）与镜盘口径（直径）的平面磨皿口径（直径）与镜盘口径（直径）的关系（磨皿在下）关系（磨皿在下）为为Dm=（（1.1～～1.3））Dj；； 当当Dm/ Dj的的数值越大，单位时间内的磨削量越数值越大，单位时间内的磨削量越大，反之则小。

大，反之则小 当当Dm/ Dj和和其他工艺因素恒定时，摆幅越大，其他工艺因素恒定时，摆幅越大，单位时间内的磨削量越大单位时间内的磨削量越大 为保证均匀磨削，必须为保证均匀磨削，必须使使Dm/ Dj与与摆幅很好匹摆幅很好匹配配，即，即Dm/ Dj大大时，摆幅要大，反之相反时，摆幅要大，反之相反计算公式计算公式粗粗磨皿覆盖比计算：磨皿覆盖比计算：P=Z ×(Ø /2)² ×π/(2πRH) π/(2πRH) » »P=Z ز/(8RH)RH)Ø 钻石钻石直径直径直径直径 H H 球冠高度球冠高度 R R钻石曲率半径钻石曲率半径曲率半径曲率半径 R＜＜5050～～120R>120覆盖比覆盖比Z40%30%20%计算公式计算公式加工方式加工方式加工方式加工方式 曲率半径曲率半径曲率半径曲率半径 形状形状形状形状 磨皿与镜片之比系数磨皿与镜片之比系数磨皿与镜片之比系数磨皿与镜片之比系数 磨皿在下磨皿在下磨皿在下磨皿在下 R < 100R < 100R < 100R < 100 凸凸凸凸 1.101.10～～～～ 1.251.251.251.25 凹凹凹凹 1.301.301.301.30～～～～1.401.401.401.40 R > 100R > 100R > 100R > 100 凸凸凸凸 1.101.101.101.10～～～～1.251.251.251.25 凹凹凹凹 1.201.201.201.20～～～～1.301.301.301.30 磨皿在上磨皿在上磨皿在上磨皿在上R<100R<100R<100R<100 凸凸凸凸 1.01.01.01.0～～～～0.90.90.90.9 R>100 R>100 凹凹凹凹 1.01.01.01.0～～～～0.90.90.90.9 磨皿在下磨皿在下磨皿在下磨皿在下 R=∞R=∞R=∞R=∞ 平面平面平面平面 1.1231.1231.1231.123～～～～1.131.131.131.13 0.750.750.750.75～～～～0.850.850.850.85 注注: : 磨皿在上方其重量要轻磨皿在上方其重量要轻 十二、光圈的识别十二、光圈的识别光圈的形成光圈的形成：： 抛光后工件的面形精度通常是用光抛光后工件的面形精度通常是用光学样板来检验，样板和工件接触时曲率学样板来检验，样板和工件接触时曲率半径大小的差异，反应为两接触面间空半径大小的差异，反应为两接触面间空气隙的大小。

气隙的大小 当两接触表面存在微小的空气隙时，当两接触表面存在微小的空气隙时，光线通过该两表面进行反射或透射，两光线通过该两表面进行反射或透射，两束反射光相干涉的结果形成干涉条纹，束反射光相干涉的结果形成干涉条纹，称之谓称之谓光圈光圈的识别光圈的识别• 在抛光加工中在抛光加工中,正确地判断光圈的粗正确地判断光圈的粗细程度及局部误差的性质细程度及局部误差的性质,对于修改工对于修改工件面形误差是非常重要的件面形误差是非常重要的• 粗光圈粗光圈: 样板与工件中心接触，条样板与工件中心接触，条纹从中心向边缘扩散纹从中心向边缘扩散• 细光圈细光圈: 样板与工件边缘接触，条样板与工件边缘接触，条纹从边缘向中间收缩纹从边缘向中间收缩光圈（失高）检查方法光圈（失高）检查方法 光圈的检查可以用：光圈的检查可以用： 千分表、贴皿、原器来检测，不千分表、贴皿、原器来检测，不管用哪一种方式，后道工序一定要管用哪一种方式，后道工序一定要与第一道工序一致与第一道工序一致 原则是：前道要符合后道要求，原则是：前道要符合后道要求，应在应在0.03㎜㎜以内。

以内光圈（失高）检查方法光圈（失高）检查方法用千分表用千分表切削切削——粗磨粗磨——精磨（抛光）精磨（抛光） -10 ~ -6 -5 ~ 0用贴皿用贴皿切削切削—水迹水迹—粗磨粗磨———精磨（抛光）精磨（抛光） -10 ~ -6（（2/3）） -5 ~ 0光圈（失高）检查方法光圈（失高）检查方法 原器原器(样板样板）一般用于）一般用于抛光（精抛光（精磨）磨）的检测，在切削是不可能看见的检测，在切削是不可能看见七色光彩所以，切削只能用千分七色光彩所以，切削只能用千分表、贴皿来换算表、贴皿来换算 通常贴皿检测比千分表要准确通常贴皿检测比千分表要准确修整措施修整措施 使用聚氨酯抛光模面形常出现使用聚氨酯抛光模面形常出现 的的问题问题 (1) 光圈椭圆与局部不规光圈椭圆与局部不规 (2) 光圈花，干涉条纹带锯齿状光圈花，干涉条纹带锯齿状 (3) 光圈中心高或低光圈中心高或低光圈椭圆与局部不规光圈椭圆与局部不规 在抛光模修得比较规则的前提在抛光模修得比较规则的前提下，主要是治具与非抛光面吻下，主要是治具与非抛光面吻 合性不好，或治具夹持零件过紧，合性不好，或治具夹持零件过紧，或是零件不或是零件不圆。

圆光圈椭圆与局部不规光圈椭圆与局部不规 在抛光过程中，研磨杆摆动在抛光过程中，研磨杆摆动到抛光模中到抛光模中间或边缘，治具旋转速间或边缘，治具旋转速度应相差不多，如果相差很多，甚度应相差不多，如果相差很多，甚至有停滞现象，光圈会出现椭圆至有停滞现象，光圈会出现椭圆光圈光圈“花花”，干涉条纹带锯齿，干涉条纹带锯齿状状 主主要要是是抛抛光光模模面面形形不不规规则则，，在在修修正正时时用用力力过过重重在在室室温温很很冷冷的的情情况下，抛光需加温至况下，抛光需加温至30℃左右左右光圈中心高或低光圈中心高或低 研研磨磨杆杆摆摆动动偏偏中中心心，，光光圈圈中中心会变高；心会变高； 研研磨磨杆杆摆摆动动偏偏边边缘缘，，光光圈中心会变低圈中心会变低零件光圈有很细的塌边零件光圈有很细的塌边（（边缘边缘R R值值）） 那是聚氨酯抛光模的弱点，聚氨那是聚氨酯抛光模的弱点，聚氨 酯抛光模有一定的弹性，零件受压酯抛光模有一定的弹性，零件受压 后，压到的部分与压不到的部分聚后，压到的部分与压不到的部分聚 氨酯抛光模的弹性不一样，压不到氨酯抛光模的弹性不一样，压不到 的部分聚氨酯抛光模高出压到的部的部分聚氨酯抛光模高出压到的部 分，促成零件塌分，促成零件塌边。

边光圈修整措施光圈修整措施 在在改改光圈的过程中，最重要的是先要知道所光圈的过程中，最重要的是先要知道所用的抛光模的特征和造成光圈不好的原因及其用的抛光模的特征和造成光圈不好的原因及其变化规律这样就可根据光圈的不同情况，进变化规律这样就可根据光圈的不同情况，进行修整抛光模和调整摆幅、位移、转速等行修整抛光模和调整摆幅、位移、转速等 例如：在抛光凸镜片时，若抛光皮弹性太强例如：在抛光凸镜片时，若抛光皮弹性太强（软），就容易出现中间部分凹下去和边缘塌（软），就容易出现中间部分凹下去和边缘塌边这是因为镜片和抛光模之间摩擦力的合力边这是因为镜片和抛光模之间摩擦力的合力着力点和顶点着力点之间有一定距离，由于力着力点和顶点着力点之间有一定距离，由于力矩作用，使抛光模发生径向流动如果抛光模矩作用，使抛光模发生径向流动如果抛光模光圈修整措施光圈修整措施 在上方，流动方向是向心的，结果使中间部分在上方，流动方向是向心的，结果使中间部分凸起，在镜片中间磨成一个凹穴凸起，在镜片中间磨成一个凹穴 镜片边缘塌边，是当抛光时摆动到镜片边镜片边缘塌边，是当抛光时摆动到镜片边缘，抛光模表面与镜片边缘接触部分，因受缘，抛光模表面与镜片边缘接触部分，因受压力产生较大变形，而镜片露出部分没有变压力产生较大变形，而镜片露出部分没有变形，并高于变形部分，因此，当再摆向中心形，并高于变形部分，因此，当再摆向中心时，镜片边缘碰到未变形的凸出部分而产生时，镜片边缘碰到未变形的凸出部分而产生多磨，结果形成塌边。

多磨，结果形成塌边 修改的方法首先是更换合适的抛光皮，抛修改的方法首先是更换合适的抛光皮，抛光模直径比镜片直径小一些（抛光模在上），光模直径比镜片直径小一些（抛光模在上），光圈修整措施光圈修整措施 同时同时在在抛光摸中心开槽和边缘修刮，抛光摸中心开槽和边缘修刮，摆幅中等，摆速稍慢摆幅中等，摆速稍慢 但有时相同的面形却有不一样得到情但有时相同的面形却有不一样得到情况如同样是中间凹穴，边缘塌边的面况如同样是中间凹穴，边缘塌边的面形，有时可能由于改低得很多的光圈时，形，有时可能由于改低得很多的光圈时， 边缘磨削量太大即所谓改得边缘磨削量太大即所谓改得“太急太急”了，了，结果形成边缘塌边和中间尚未结果形成边缘塌边和中间尚未“起来起来”光圈修整措施光圈修整措施 这时修改的方法可以将抛光模重新贴或少许这时修改的方法可以将抛光模重新贴或少许刮一刮边缘，摆幅和位移不要太大（镜片在刮一刮边缘，摆幅和位移不要太大（镜片在下） 另一种镜面是中心和边缘凸起，另一种镜面是中心和边缘凸起，“中腰中腰”凹下去，形成所谓凹下去，形成所谓“山山”字形。

当中间凸起字形当中间凸起的抛光模在上，并对镜片有位移时，是造成的抛光模在上，并对镜片有位移时，是造成“山山”字形面形的原因之一此时，修抛光字形面形的原因之一此时，修抛光模应该结合位移和摆幅大小一起考虑当位模应该结合位移和摆幅大小一起考虑当位移调整为零且摆幅不大时，可以适当地修抛移调整为零且摆幅不大时，可以适当地修抛光模中腰部分光模中腰部分光圈修整措施光圈修整措施 当当镜片在下，抛光模在上时，中腰的凹陷镜片在下，抛光模在上时，中腰的凹陷有时还与抛光模直径太小有关这时抛光模有时还与抛光模直径太小有关这时抛光模边缘速度较大部分经常与镜片中腰接触，造边缘速度较大部分经常与镜片中腰接触，造成中腰多磨损修改光圈的办法是换一个相成中腰多磨损修改光圈的办法是换一个相对尺寸合适的抛光模和将摆幅增大一些从对尺寸合适的抛光模和将摆幅增大一些从以上分析来看，同样的不规则情况而造成的以上分析来看，同样的不规则情况而造成的原因可能不一样因此，要区别不同情况，原因可能不一样因此，要区别不同情况，采取不同措施，特别是要根据光圈变化情况，采取不同措施，特别是要根据光圈变化情况，判断出抛光模的面形，这样，改光圈就能取判断出抛光模的面形，这样，改光圈就能取得主动权。

得主动权光圈修整措施光圈修整措施 凸凸凸凸盘盘盘盘在下在下在下在下 凹盘在上凹盘在上凹盘在上凹盘在上R R由小改大由小改大由小改大由小改大R R由大改小由大改小由大改小由大改小 R R由小改大由小改大由小改大由小改大R R由大改小由大改小由大改小由大改小中间多抛中间多抛中间多抛中间多抛边缘多抛边缘多抛边缘多抛边缘多抛边缘多抛边缘多抛边缘多抛边缘多抛中间多抛中间多抛中间多抛中间多抛摆幅摆幅摆幅摆幅减少减少减少减少增大增大增大增大减少减少减少减少增大增大增大增大主轴转速主轴转速主轴转速主轴转速慢慢慢慢快快快快快快快快快快快快摆轴摆轴摆轴摆轴速度速度速度速度快快快快慢慢慢慢慢慢慢慢快快快快研磨杆伸缩研磨杆伸缩研磨杆伸缩研磨杆伸缩缩缩靠中心靠中心靠中心靠中心拉出拉出拉出拉出缩缩靠中心靠中心靠中心靠中心拉出拉出拉出拉出压力压力压力压力轻轻轻轻略重略重略重略重略重略重略重略重略轻略轻略轻略轻研磨液研磨液研磨液研磨液淡淡淡淡浓浓浓浓浓浓浓浓淡淡淡淡光圈修整措施光圈修整措施摆摆 幅幅 主轴主轴转速转速摆摆 速速压压 力力 研磨杆研磨杆改改 中中 心心 低低 和和 塌塌 边边减小减小 减减 小小减减 小小减减 小小 缩进靠近中心缩进靠近中心改中心高和翘改中心高和翘 边边增增 大大 增增 大大 增增 大大增增 大大 拉出离开中心拉出离开中心改改 象象 散散 偏偏 差差对对 称称摆摆 幅幅减减 小小增增 大大增增 大大 / /备注：备注：.1. .表中所列是单项工艺措施对光圈的影响，当若干项同时考表中所列是单项工艺措施对光圈的影响，当若干项同时考表中所列是单项工艺措施对光圈的影响，当若干项同时考表中所列是单项工艺措施对光圈的影响，当若干项同时考虑时，必须结合具体情况，否则，有时会出现相反的结果。

虑时，必须结合具体情况，否则，有时会出现相反的结果虑时，必须结合具体情况，否则，有时会出现相反的结果虑时，必须结合具体情况，否则，有时会出现相反的结果 .2.镜盘在上修改细光圈时，主轴转速增快是指粗磨光圈很细，镜盘在上修改细光圈时，主轴转速增快是指粗磨光圈很细，镜盘在上修改细光圈时，主轴转速增快是指粗磨光圈很细，镜盘在上修改细光圈时，主轴转速增快是指粗磨光圈很细，开始抛光时主轴的转速应增快而当光圈接近要求时，则主轴的转速开始抛光时主轴的转速应增快而当光圈接近要求时，则主轴的转速开始抛光时主轴的转速应增快而当光圈接近要求时，则主轴的转速开始抛光时主轴的转速应增快而当光圈接近要求时，则主轴的转速应减慢十三、机床的选择机床的选择 传统研磨抛光机床传统研磨抛光机床 种类很多，形式各异种类很多，形式各异如如S12、、M8、、UDA6、、S6、、S4及及修皿机两台、修皿机两台、（技研）脚踏修皿机（技研）脚踏修皿机 机床的选择机床的选择球心研磨机床球心研磨机床 如如LP330、、SSP6、、MF2、、光进及光进及 仿光进机台仿光进机台 传统研磨抛光机床，转速不高于传统研磨抛光机床，转速不高于 1800转转/分分,一般转速为一般转速为700~900转转/分；分； 球心研磨机床，转速为球心研磨机床，转速为1800~3000转转/分。

分机床的选择机床的选择 加工平面镜盘时的机床选择，一加工平面镜盘时的机床选择，一般机床的加工范围为主，较少的考虑般机床的加工范围为主，较少的考虑到平面镜盘的大小而加工球面镜盘到平面镜盘的大小而加工球面镜盘时的机床选择，要考虑到机床的加工时的机床选择，要考虑到机床的加工 范围、球面镜盘的大小范围、球面镜盘的大小 机床的选择机床的选择 因大球面镜盘需有较慢的转速、因大球面镜盘需有较慢的转速、 摆速，较大的摆幅和较大的功率，摆速，较大的摆幅和较大的功率， 而小镜盘则相反而小镜盘则相反 故加工大小不同的球面镜盘就故加工大小不同的球面镜盘就 应选择相应的机床应选择相应的机床十四、机床的调整十四、机床的调整 对于镜片失高为对于镜片失高为0.85R时或半球，时或半球， 可取偏角可取偏角15°,摆幅摆幅40°~50 °,即即 左摆左摆5°~10 °、右摆、右摆35°~40 ° 比较合适比较合适  准球心机床准球心机床：： （（1））根根据据工工件件球球面面半半径径，，配配上上相相应应高高度度的的接接头头（（或或治治具具）），，使使球球心心与与摆摆架架的的摆摆心心重重合合。

若若不不准准球球心心摆摆动动，，会使压力不均匀，使光圈难以控制会使压力不均匀，使光圈难以控制机床的调整机床的调整 机床的调整机床的调整摆架作用的因素有两个：摆架作用的因素有两个： 一是摆架的偏角一是摆架的偏角; 二是摆架的摆幅，二是摆架的摆幅， 这两个因素的选择对光圈影这两个因素的选择对光圈影 响很大 机床的调整机床的调整 （（2））松开偏心盘（摆动部位）松开偏心盘（摆动部位） 的螺帽，调节摆架的摆幅，的螺帽，调节摆架的摆幅， 合适后拧紧螺帽合适后拧紧螺帽机床的调整机床的调整 （（3））改变摆架的摆动位置时，松开改变摆架的摆动位置时，松开 摆架各辅助锁紧手柄（螺帽），摆架各辅助锁紧手柄（螺帽）， 调整摆架到需要的角度后，再调整摆架到需要的角度后，再 紧固手柄（螺帽）紧固手柄（螺帽）机床的调整机床的调整正确地调节摆幅正确地调节摆幅 是控制光圈的重要因素之一。

是控制光圈的重要因素之一 对于半球或超半球的镜片，一般对于半球或超半球的镜片，一般 可取偏角可取偏角15°°,摆幅摆幅 50°°,即左摆即左摆 10°, 右摆右摆40°比较合适比较合适 工艺过程工艺过程•检查弧线摆动时的准球心程度，抛光液在缸内不检查弧线摆动时的准球心程度，抛光液在缸内不得少于缸体积的得少于缸体积的3/4；；•调节好抛光液温，检查是否畅通无阻；调节好抛光液温，检查是否畅通无阻；•按开关，观察机床运行情况，调节抛光时间和抛按开关，观察机床运行情况，调节抛光时间和抛光液的流量，开空车光液的流量，开空车1分钟；分钟；•调节好主轴转速、摆臂摆幅、摆速，压力，在抛调节好主轴转速、摆臂摆幅、摆速，压力，在抛光过程中按质量情况可再进行修正同时应按需光过程中按质量情况可再进行修正同时应按需要修、刮抛光模及视批量大小更换抛光液，以使要修、刮抛光模及视批量大小更换抛光液，以使抛光液保持清洁抛光液保持清洁机床的调整机床的调整 （（4））装上工件及模具，调节装上工件及模具，调节 研磨杆的长度，使之达研磨杆的长度，使之达 到需要的压力。

到需要的压力机床的调整机床的调整传统研磨抛光机床传统研磨抛光机床： （（1））以机床主轴为原点将研磨杆以机床主轴为原点将研磨杆 向主轴外侧（靠近操作者）向主轴外侧（靠近操作者） 和向内侧移动时，都可以达和向内侧移动时，都可以达 到加大其与主轴的距离到加大其与主轴的距离 机床的调整机床的调整 但向主轴外但向主轴外侧侧移动研磨杆，移动研磨杆， 上架摆动的弧线距离加大，上架摆动的弧线距离加大， 光圈变化速度比向内侧移光圈变化速度比向内侧移 动时快些动时快些机床的调整机床的调整（（2））从法向分力的角度考虑，从法向分力的角度考虑， 改变高光圈时宜轻，改变高光圈时宜轻， 改变低光圈时宜重改变低光圈时宜重机床的调整机床的调整 机床调整机床调整 是是否否正正确确是是影影响响光光圈圈不不稳稳定定的主要的主要 因素。

因素 机机床床调调整整包包括括：：转转速速、、压压力力、、镜与镜与 工具的相对转速、相对位移等方面工具的相对转速、相对位移等方面摆幅的大小摆幅的大小（针对上摆机床）（针对上摆机床） 摆幅越大，上面治具的中部 与下面治具的边缘会磨损较多， 所以，摆幅的大小应当合适对 于球模来说，上面治具摆动的角 度约为下面治具张角的0.4~0.55 范围内 研磨杆的前后调整研磨杆的前后调整 研研磨磨杆杆的的前前后后调调整整是是指指上上面面治治具具的的中中心心偏偏离离下下面面治治具具的的中中心心，，向向着着垂垂直直于于摆摆幅幅方方向向的的位位移移，，此此位位移移量对于球面量对于球面为为0~0.4主轴转速与上摆转速之比主轴转速与上摆转速之比 主主轴轴转转得得越越快快，，下下面面治治具具的的边边缘缘磨磨削削较较多多，，上上摆摆转转速速越越快快，，上上面面治治具具的的中中心心与与下下面面治治具具的的中中心心部部分分磨磨削削较较多对于球面为多。

对于球面为1~2.5倍十五、超声清洗原理十五、超声清洗原理 超声波清洗光学零件的原理主要是：超声波清洗光学零件的原理主要是： 超声场的空化作用与清洗液的化学超声场的空化作用与清洗液的化学作用 光学零件的表面污染包括：光学零件的表面污染包括： 空气中集聚的灰尘，由于静电吸附空气中集聚的灰尘，由于静电吸附而不易除去，更多的是固体粒子被油膜而不易除去，更多的是固体粒子被油膜粘附在表面上，粒子与油膜可能为有机粘附在表面上，粒子与油膜可能为有机物质，也可能为无机物质；有时零件表物质，也可能为无机物质；有时零件表超声清洗原理超声清洗原理 面面还还出现由于局部发热而形成的炭化出现由于局部发热而形成的炭化膜层；有时零件还出现氧化膜层膜层；有时零件还出现氧化膜层 将污染的光学零件放入超声波清将污染的光学零件放入超声波清洗液中，液体中的超声振动，交变的洗液中，液体中的超声振动，交变的压强产生交变的压缩与疏松振动运动，压强产生交变的压缩与疏松振动运动，即空化现象即空化现象 清洗效应有三种：清洗效应有三种：超声清洗原理超声清洗原理•强强超声波对污染表面的直接效应是通过超声波对污染表面的直接效应是通过将动量由运动液体直接转移给污垢介质将动量由运动液体直接转移给污垢介质粒子，使粒子产生振动，附着力不强的粒子，使粒子产生振动，附着力不强的粒子脱离表面，这是超声波空化现象的粒子脱离表面，这是超声波空化现象的清洗效应之一。

清洗效应之一•污染的微粒作为空化现象的核粒而促使污染的微粒作为空化现象的核粒而促使空化中心的形成，压强迅速变化而产生空化中心的形成，压强迅速变化而产生充满气体或蒸汽的空穴，而这些空穴的充满气体或蒸汽的空穴，而这些空穴的超声清洗原理超声清洗原理•最终崩溃而产生了强烈的冲击波，其压最终崩溃而产生了强烈的冲击波，其压强增大了几个数量级，能使污染表面上强增大了几个数量级，能使污染表面上固体粒子破裂而分离，这是空化现象的固体粒子破裂而分离，这是空化现象的清洗效应之二清洗效应之二•粘附于零件表面的油膜能在超声波空化粘附于零件表面的油膜能在超声波空化现象的作用下微细地扩散于液体中，形现象的作用下微细地扩散于液体中，形成乳浊液，这是空化现象的清洗效应之成乳浊液，这是空化现象的清洗效应之三超声清洗原理超声清洗原理 至于清洗液溶解污染介质的能力至于清洗液溶解污染介质的能力显然也起着重要的作用在实际清显然也起着重要的作用在实际清洗过程中，几种清洗效应是同时发洗过程中，几种清洗效应是同时发生、交错进行的为了提高清洗质生、交错进行的为了提高清洗质量，必须合理选择超声波的功率和量，必须合理选择超声波的功率和频率、清洗剂种类、液温及清洗机频率、清洗剂种类、液温及清洗机的工作过程。

的工作过程影响清洗的因素影响清洗的因素 A、 清洗工艺的技术关键：光学玻璃经清洗工艺的技术关键：光学玻璃经过清洗后能否达到表面不留任何油污，过清洗后能否达到表面不留任何油污，污迹，表面光滑，水膜完好！污迹，表面光滑，水膜完好！B、、 影响清洗后玻璃质量的因素及相应影响清洗后玻璃质量的因素及相应的解决方法：的解决方法：（（1）玻璃本身的质量及被污染的情况，）玻璃本身的质量及被污染的情况，主要为：表面有霉点，气泡，划伤等，主要为：表面有霉点，气泡，划伤等，在机械处理中，如：研磨，擦试，测应在机械处理中，如：研磨，擦试，测应力时，人为导致的污染情况不一；力时，人为导致的污染情况不一；影响清洗的因素影响清洗的因素（（2）清洗剂的选择其能动及温度，水）清洗剂的选择其能动及温度，水质；国际上应用最广的清洗剂为质；国际上应用最广的清洗剂为CFC-113，，四氯化炭，四氯化炭，1-1-1三氯乙烷（简三氯乙烷（简称称ODS））等，此类清洗剂对臭氧层有等，此类清洗剂对臭氧层有破坏，属于非环保性清洗剂；我们采破坏，属于非环保性清洗剂；我们采用非用非ODS的水类碱性清洗剂，主要由的水类碱性清洗剂，主要由水，碱，表面活性剂，防锈材料组成，水，碱，表面活性剂，防锈材料组成，化学式化学式C3H8，，具有侧链的环状烯烃，具有侧链的环状烯烃，具有较强的溶油能力；特点：低毒，具有较强的溶油能力；特点：低毒，不燃，清洗成本低等特点；不燃，清洗成本低等特点；影响清洗的因素影响清洗的因素（（3）溶液的浓度直接影响清洗度的大小；）溶液的浓度直接影响清洗度的大小；通常清洗液的通常清洗液的PH值一般在值一般在8.5-12之间，之间，若若PH值大于值大于10，侧表面活性物质作用，侧表面活性物质作用要削弱，当要削弱，当PH值大于值大于12时，侧清洁度时，侧清洁度下降。

在实际使用中发现当溶液浓度过下降在实际使用中发现当溶液浓度过大，超过大，超过15%，清洗效果不好，不易漂，清洗效果不好，不易漂洗，而浓度约为洗，而浓度约为4%-7%时，侧清洗效时，侧清洗效果较佳 影响清洗的因素影响清洗的因素•（（4））溶溶液液温温度度及及浸浸泡泡时时间间也也同同样样影影响响去去污污效效率率；；当当温温度度上上升升，，溶溶液液的的反反应应速速度度也也上上升升，，污污染染物物的的粘粘度度下下降降，，便便于于污污染染物物脱脱离离，，但但溶溶液液的的稳稳定定度度下下降降实实际际发发现现溶溶液液温温度度50度度，，浸浸泡泡30分分钟钟后后，，清清洗洗效果最好！效果最好！ 第第一一个个可可能能是是因因为为水水质质的的原原因因，，雾雾状状如如是是水水迹迹；；脱脱水水不不完完善善，，没没洗洗干干净净或或去去离子水没达到要求所致；离子水没达到要求所致； 影响清洗的因素影响清洗的因素 第二个：那是因为超声调的太强，可以调第二个：那是因为超声调的太强，可以调小点或是夹具做的不合理造成；也有可能是小点或是夹具做的不合理造成；也有可能是因为频率太低所致，一般超声的频率在因为频率太低所致，一般超声的频率在40KHz以上才行，特别是薄的玻璃片；如是纯化学以上才行，特别是薄的玻璃片；如是纯化学清洗方面的时间，如果配合超声波清洗就会清洗方面的时间，如果配合超声波清洗就会大大缩小清洗时间，一般现有超声清洗工艺大大缩小清洗时间，一般现有超声清洗工艺过程也就是过程也就是5-8分钟出一清洗篮（分钟出一清洗篮（15--30件左件左右）；如果在这之使用（右）；如果在这之使用（4）出进行预浸泡，）出进行预浸泡，清洗时间会更短。

清洗时间会更短 影响清洗的因素影响清洗的因素（（5）在清洗过程中，还应注意必须纯水）在清洗过程中，还应注意必须纯水或去离子水，若使用自来水等硬水侧使或去离子水，若使用自来水等硬水侧使用很难除去玻璃上的油污，且水中所含用很难除去玻璃上的油污，且水中所含的的Ca,Na离子等杂质会在烘干后的玻璃离子等杂质会在烘干后的玻璃表面形成一层白色雾状膜，污染玻璃；表面形成一层白色雾状膜，污染玻璃；（（6）玻璃经清洗后需漂洗，漂洗后的）玻璃经清洗后需漂洗，漂洗后的清洁度，除与清洁剂的漂洗性和清洗液清洁度，除与清洁剂的漂洗性和清洗液中的清洁剂浓度有关外，还与漂洗工序中的清洁剂浓度有关外，还与漂洗工序的多少，漂洗供水量的大小，温度及循的多少，漂洗供水量的大小，温度及循环使用的纯水是否干净环使用的纯水是否干净 影响清洗的因素影响清洗的因素（（7）清洗环境的清洁程度）清洗环境的清洁程度（（8）清洗后的干燥工艺及温度：）清洗后的干燥工艺及温度：应尽量保证玻璃垂直，可在玻璃下垫应尽量保证玻璃垂直，可在玻璃下垫陶瓷柱，避免烘干后玻璃下沿有水印；陶瓷柱，避免烘干后玻璃下沿有水印；烘箱温度控制在烘箱温度控制在70度左右，时间在度左右，时间在20分钟左右。

若温度过高，会在玻璃边分钟左右若温度过高，会在玻璃边角上产生花纹角上产生花纹 十六、品质异常分析步骤十六、品质异常分析步骤•切削外观是否粗糙、有花纹、刀痕切削外观是否粗糙、有花纹、刀痕•切削弧度是否在规格之内、是否有非切削弧度是否在规格之内、是否有非球面球面•测定环直径（口径）是否一致是否在测定环直径（口径）是否一致是否在规格之内、是否磨损规格之内、是否磨损•粗磨第一道是否能与切削弧度配合、粗磨第一道是否能与切削弧度配合、加工后弧度是否在规格内、所削厚度加工后弧度是否在规格内、所削厚度是否在要求之内是否在要求之内品质异常分析步骤品质异常分析步骤•粗磨第二道是否与第一道配合（第三道粗磨第二道是否与第一道配合（第三道是否与第二道配合）、加工后的表面是是否与第二道配合）、加工后的表面是否能满足后道工序的要求（光圈是否在否能满足后道工序的要求（光圈是否在要求之内）要求之内）•粗磨压力过大会怎样，外观会更好吗？粗磨压力过大会怎样，外观会更好吗？•精磨压力过大对光圈、外观会更好掌控精磨压力过大对光圈、外观会更好掌控吗？吗？•精磨摆动、压力是否均匀精磨摆动、压力是否均匀•研磨槽内是否干净研磨槽内是否干净,研磨液是否过浓或稀研磨液是否过浓或稀品质异常分析步骤品质异常分析步骤•三角架是否松动（跳动）三角架是否松动（跳动）•厚度计是否有差异、原器厚度计是否有差异、原器R值是否在规值是否在规格之内格之内•修皿弧度是否在规格之内、修皿弧度是否在规格之内、R值及其他值及其他尺寸是否在要求内或是否有磨损尺寸是否在要求内或是否有磨损•镜片是否偏心镜片是否偏心•镜片是否及时收取、冲洗、擦拭干净、镜片是否及时收取、冲洗、擦拭干净、所用毛巾是否干净所用毛巾是否干净品质异常分析步骤品质异常分析步骤•高速线加热时间是否合理、剥离时是否高速线加热时间是否合理、剥离时是否用顶针或刀片，所用工具是否锋利或尖用顶针或刀片，所用工具是否锋利或尖锐锐•洗净篮是否合理，会不会夹伤洗净篮是否合理，会不会夹伤•判定标准是否改变判定标准是否改变•原料毛坯是否畸形、厚度是否偏薄、倒原料毛坯是否畸形、厚度是否偏薄、倒角是否过大角是否过大十七、工艺规程的设计十七、工艺规程的设计一、光学零件图、技术条件、生产设一、光学零件图、技术条件、生产设备性能等是设计工艺规程必须具备备性能等是设计工艺规程必须具备的原始资料的原始资料二、加工若是小量生产，可选用块料二、加工若是小量生产，可选用块料毛坯，采用弹性加工法；若为成批毛坯，采用弹性加工法；若为成批生产，则选用压型毛坯，采用钢性生产，则选用压型毛坯，采用钢性加工法。

加工法工艺规程的设计工艺规程的设计三、确定加工顺序三、确定加工顺序 必须遵循多、快、省、好的原则必须遵循多、快、省、好的原则 根据毛坯类型、零件形状与技术要求、技根据毛坯类型、零件形状与技术要求、技术水平和生产类型拟出主要的顺序，一般术水平和生产类型拟出主要的顺序，一般为：球面零件，平面先于球面；凹面先于为：球面零件，平面先于球面；凹面先于凸面；曲率半径大的先于曲率半径小的球凸面；曲率半径大的先于曲率半径小的球面；面；切削是先加工曲率较小的面；先加工切削是先加工曲率较小的面；先加工凹面；凹面；光学加工技术光学加工技术 。