◇科技論壇◇科技冒向?qū)?014年11期光學(xué)冷加工工藝簡介劉影張禹宋向濤楊登科(秦皇島視聽機(jī)械研究所河北秦皇島066000【摘要】光學(xué)冷加工行業(yè)主要生產(chǎn)光學(xué)元器件,為光學(xué)儀器、光屺子圖像信息處理產(chǎn)品等的下游行業(yè)提供鏡片、鏡頭等光學(xué)元件,在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成中處于生產(chǎn)半成品的中間環(huán)節(jié)。光學(xué)冷加工工藝的合理性,對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量,生產(chǎn)效率有顯著影響【關(guān)鍵詞】光學(xué);冷加工;工藝1.光學(xué)冷加工發(fā)展現(xiàn)狀主要以傳統(tǒng)加工工藝為主。傳統(tǒng)工藝的特點(diǎn)主要有:我國光學(xué)冷加工加工技術(shù),雖然有較長歷史但具有完整的生產(chǎn)工(1)使用散粒磨料及通用機(jī)床,以輪廓成形法對(duì)光學(xué)玻璃進(jìn)行研藝是在1950年以后。光學(xué)冷加工工藝在1950年之前雖然已有所采磨加工。操作中以松香柏油粘結(jié)膠為主進(jìn)行粘結(jié)上盤。先用金剛砂對(duì)用但完整性不足。新中國成立以后,經(jīng)過光學(xué)行業(yè)各方面人士的努零件進(jìn)行粗磨與精磨然后使用松香柏油拋光模與拋光粉(主要是氧力,逐步形成了較為完善的加工工藝。經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,本世紀(jì)化鈰)對(duì)零件進(jìn)行拋光加工。影響工藝的因素多而易變,加工精度可初,我國光學(xué)制造業(yè)進(jìn)入了發(fā)展的高峰,已形成了很強(qiáng)的生產(chǎn)能力,并性也大,通常是幾個(gè)波長數(shù)量級(jí)。高精度者可達(dá)幾百分之一波長數(shù)量取得了較為輝煌的成果據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國光學(xué)制造能力已達(dá)到每年可達(dá)五億件以上2)手工操作量大,工序多,操作人員技術(shù)要求高。對(duì)機(jī)床精度,工我國光學(xué)冷加工的能力在國際上應(yīng)當(dāng)是名列前茅的,但我們的生產(chǎn)工夾磨具要求不那么苛刻,適于多品種,小批量、精度變化大的加工工藝藝卻是比較落后的。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面采用。(1)不能大批量生產(chǎn)高精度元件傳統(tǒng)加工工藝過程,以一個(gè)透鏡為例,先后依次經(jīng)過以下一些工(2)不能制造高精度的特種光學(xué)零件序究其原因有很多,主要原因如下(1)毛坯加工。包括按光學(xué)零件圖選擇合適的塊料,切割整平)生產(chǎn)設(shè)備比較落后,精度及速度無法適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。分、膠條、滾圓開球面(2)執(zhí)行工藝規(guī)程不夠(2)粗磨加工。使表面粗糙度及球面半徑符合細(xì)磨要求。傳統(tǒng)工藝(3)沒有專門工藝研究和工藝設(shè)備的研究開發(fā)單位中粗磨是單件進(jìn)行的。一般采用傳統(tǒng)工藝加工的工廠中,粗磨車間往(4)暫未形成相關(guān)的行業(yè)法規(guī)往包括毛坯加工在國際光電產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)下,世界范圍內(nèi)的光(3)上盤:粗磨之后,經(jīng)清洗,將一個(gè)個(gè)透鏡毛坯按同半徑組合學(xué)冷加工產(chǎn)能均大規(guī)模向中國轉(zhuǎn)移。目前中國的元件制造商主要給亞成盤。即依靠粘結(jié)膠把分散的透鏡固定在球形粘結(jié)膜上,應(yīng)注意洲的光電產(chǎn)品制造商配套生產(chǎn)為主。的是成盤時(shí)要使每一個(gè)透鏡毛坯的被加工面都處于同一半徑的球國內(nèi)的傳統(tǒng)光學(xué)加工企業(yè)抓住機(jī)遇,向現(xiàn)代光學(xué)加工企業(yè)轉(zhuǎn)型。面上過與國際先進(jìn)企業(yè)的積極合作,國內(nèi)企業(yè)憑借制造成本優(yōu)勢(shì)使企業(yè)(4)細(xì)磨拋光工序。在加工第一表面時(shí),細(xì)磨到拋光過程中一般是的生產(chǎn)規(guī)模迅速擴(kuò)大,拉動(dòng)光學(xué)冷加工行業(yè)進(jìn)入一輪高速成長的景氣不需拆盤的,即一次一盤完成。操作中,先使用粒度依次變細(xì)的三至四循環(huán),中國大陸成為繼中國臺(tái)灣之后全世界最大規(guī)模的光學(xué)冷加工產(chǎn)道金鋼砂將被加工面研磨到拋光要求的表面粗糙度,然后清洗,進(jìn)行能承接地和聚集地拋光。拋光是用一定半徑的拋光模加拋光粉進(jìn)行。一面加工完畢后,涂國內(nèi)光學(xué)元件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀如下上保護(hù)膜,翻面再進(jìn)行上盤。細(xì)磨拋光加工第二表面(1)國內(nèi)企業(yè)憑借制造成本優(yōu)勢(shì)使企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模迅速擴(kuò)大(5)定心磨邊工序。透鏡加工過程中會(huì)出現(xiàn)光軸和定位軸偏離(稱(2)國家大幅增加了對(duì)光學(xué)元器件及光電應(yīng)用的技術(shù)研發(fā)與投入。為偏心)。定心磨邊的任務(wù)是消除偏心,并使側(cè)圓柱面徑向尺寸達(dá)到裝為,()通過與國際先進(jìn)企業(yè)的積極合作,國內(nèi)的傳統(tǒng)光學(xué)加工企業(yè)配要求。傳統(tǒng)工藝的唐邊常在光學(xué)定心磨邊機(jī)上進(jìn)行住機(jī)遇,向現(xiàn)代光學(xué)加工企業(yè)轉(zhuǎn)型(6)鍍膜工序,對(duì)表面有透光要求的透鏡,要加鍍?cè)鐾改ぁＧ蛎娣?不少產(chǎn)品的國內(nèi)市場主要份額已被中國廠家所占據(jù)并保持較射鏡要鍍反射膜。有的還要鍍其它性質(zhì)的薄膜依使用要求由設(shè)計(jì)決大數(shù)量的出口。以上這些都為中國光學(xué)元件產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步參與國際競爭奠定了可(7)膠合工序。對(duì)成象質(zhì)量要求較高的鏡頭,往往采用幾塊透鏡膠靠的基礎(chǔ)。合而成。膠合應(yīng)在鍍膜以后進(jìn)行。國內(nèi)光學(xué)元件產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)硬,但同時(shí)有著阻礙產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因以上這些工藝過程可簡略表示如下選料—切割—整平—膠條—滾圓——開球面—粗磨(1)企業(yè)群體龐大,但規(guī)模小而分散球面——上盤—細(xì)磨—拋光—下盤每(2)高端技術(shù)難以達(dá)到,而傳統(tǒng)光學(xué)元件產(chǎn)業(yè)競爭激烈,利潤低而第二面上盤—細(xì)磨—拋光——下盤——定心磨邊—鍍膜——鏡片膠合,(3)工藝技術(shù)、核心材料、關(guān)鍵器件與生產(chǎn)設(shè)備4個(gè)關(guān)鍵因素落后3結(jié)束語(4)在產(chǎn)業(yè)布局上,日前國內(nèi)光學(xué)產(chǎn)業(yè)大部分仍集中在產(chǎn)業(yè)鏈的文對(duì)我國光學(xué)零件的加工工藝過程進(jìn)行簡要的總結(jié),并提中低端,缺乏規(guī)模化的系統(tǒng)配套與產(chǎn)業(yè),部分重要的器件與材料依舊套適合中小批量光學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝要求。對(duì)中小批量光學(xué)鏡片的生(5)光電企業(yè)與研究院所相互獨(dú)立,難以取得相互支持的有利效產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。中國煤化工2光學(xué)零件加工的工藝流程[]王元康光學(xué)零件CNMHG文,2012光學(xué)零件加工的工藝流程隨加工方式不同而異光學(xué)零件的加工12凌嘉功光學(xué)冷加工工藝簡介器表通訊,178方式主要有兩類:傳統(tǒng)(古典)加工工藝和機(jī)械化加工工藝,中小批量3包振遠(yuǎn)球面透鏡的加工儀器制造,1978223