附：
光学加工工程专业教学计划
一、适用对象
具有大专或大专相应的文化理论知识和专业基础知识的学生。
二、指导思想
1、贯彻党的教育方针，注重学生素质的全面提高；
2、以中等职业人才为培养目标，达到国家职业标准的要求；
3、坚持理论与实践相结合，突出职业技能培训，注重学生分析问题、解决问题能力的培养；
4、体现现代科学技术的发展与行业、企业生产实际上需求紧密结合，一专多能，拓展知识面，以适应市场需求。
三、培养目标
1、培养德、智、体全面发展，有理想、有道德、有文化、有纪律，具有较强的实际工作能力和就业能力的高级技能人才。
2、培养学生掌握本专业高级技术人员所需要的技术理论知识，掌握较复杂产品的基本工作原理与加工工艺，掌握调试和维修方法。了解一般常见故障的分析方法，了解现代企业管理基本知识。
3、操作技能：培养学生掌握本专业的基本操作技能与正确使用工具的能力，掌握相关镜片产品的加工工艺以及机床设备的调试和维护，掌握常用工具仪器仪表的使用技能。
四、教学计划进程表
六、课程设置与要求
1、光学冷加工工艺学
了解光学冷加工工艺的发展趋势；掌握前程工艺：核料→划线→切割→整平→划方→胶条→磨外圆→拆条→清洗→开球面→上盘→精磨→抛两光→清洗；掌握量具的使用与维护，磨边、涂墨、胶合、真空镀膜的工艺简介；掌握检验员的日常规范及检验运用的的光学知识；达到从事光学冷加工工作的要求。
2、光学元件
为了进一步学习光学冷加工工艺打下坚实基础。本课程要求了解光学元件分类；看懂光学元件图；了解光学材料；重点掌握光学零件的技术要求；了解特种工艺光学元件的技术要求。
3、应用光学
应用光学是光信息科学与技术专业必修的专业核心课程，也是光学或其它相关专业的基础课程。该课程的主要内容包括：几何光学的基本原理、球面成像系统、理想光学系统、平面镜棱镜系统、光学系统中光束的限制、光度学与色度学基础、像差概论、眼睛及显微系统、望远系统、摄影及投影系统、光学材料、零件加工和像质检验。
4、镜片加工基础
了解镜片加工的前工程操作
5、图面设计（光学CAD）
光学镜片的设计
6、光学特种加工工艺学
了解镜片加工的后工程操作
7、光学加工机床操作
了解光学加工的机床操作方法
8、光学实训
进一步巩固所学理论知识及操作技能，通过学习，使培养的学生更加适合光学行业岗位的生产、维护工作，为将来工作打下坚实基础。
光学冷加工毕业
河南工业职业技术学院Henan Polytechnic Institute 毕业设计 题目光学零件铣磨 系别光电工程系 专业精密机械技术 班级精密0901 姓名田俊 学号150090106 指导教师黄长春 日期2011年10月10
摘要 铣磨机的使用大大提高了粗磨整平工艺的机械化程度。但由于机床本身的精度以及磨轮、磨削量、进给量、冷却液等多方面因素的影响,粗磨光学零件之光洁度一般只能达到220~#～240~#砂面。国内粗磨平面一般采用的磨轮粒度均在JR60~#～100~#之间,其浓度为100%。粗磨完工所要求的零件表面光洁度等级一般为▽6。从我国粗磨平面的特点来看,一般要去除较大的加工余量,单面余量多在2～3毫米之间,有的零件磨削第一面时其余量竟达5毫米以上。这势必要求金刚石磨轮具有良好的磨削性能,也就是磨轮应选用青铜结合剂且粒度应较粗。实践证明,粒度在80~#～100~#的磨轮由于其磨削力小,用于PM5 关键词：光学零件铣磨机, 表面光洁度等级, 线速度 ,真空吸盘, 整平工艺, 调速机构 ,粗磨 ,金刚石磨轮 ,粒度
ABSTRACT Milling mill use has greatly increased the degree of mechanization of kibble leveling process. However, due to the accuracy of the machine itself, as well as grinding wheels, grinding amount, feed rate, coolant, and many other factors affect the roughing the optical parts of finish is generally only reach 220 to # 240 to # sand surface. Domestic kibble plane generally use the granularity of the grinding wheel between the JR60 ~ # ~ 100 ~ #, the concentration of 100%. Kibble completion requirements of the parts surface finish level generally ▽ 6. View from the our kibble plane features, generally to remove a larger allowance, single-sided margin of more than 2 to 3 mm, and some parts grinding the first side when the rest of the amount as high as more than 5 mm . This will require that the diamond grinding wheel with a good grinding performance, is the grinding wheel should be used bronze binder and coarse granularity should. Practice has proved that the particle size in the 80 ~ # 100 to # of the grinding wheel due to its small grinding force for PM5 Keywords: optical, parts milling, mill surface finish grade line, speed vacuum consolidation process, level governor
光学冷加工工艺和设备现状及其发展 张曾扬 ▲历史的回顾 我国光学仪器的加工技术，虽然有较长历史但形成批量生产并具有完整的工艺是在新中国成立后。 光学冷加工工艺在解放前虽然已有所采用，但缺乏完整性。解放后经过光学行业各方面人士及职工的努力，方逐步形成了较完善的加工方法。 五十年代初期，光学行业的设备陈旧，工艺落后。进入第一个五年计划后，加工工艺主要是采用“苏联”的工艺，设备也是由苏联引的和按“苏联”图纸制造的专用设备，二十世纪六十年代初期，国内个别厂家由德国引进了先进设备（如铣磨机和光学对中心磨边机），受到这些设备的启示，国内在六十年代中期开始工艺科研和研制新设备。首先进行的是研究粗磨机机械化和设计粗磨机，由于设备和工艺的改进，加工效率有很大的提高，但是后来受政治形势的影响，光学工艺的革新受到冲击，刚见成效的工艺革新，就此停止。二十世纪七十年代中期，对光学冷加工技术改造和技术革新提出了“四化”目标，即毛坯型料化、粗磨机械化、精磨高速化、定心磨边自动化。经过努力，这些目标全部在二十世纪八十年代初基本实现了。光学工业实现了光学冷加工“四化”，为军转民生产光学仪器奠定了有力基础。二十世纪八十年代针对当时民用光学仪器生产，又提出了光学零件制造的新四化，即抛光高速化，清洗超声化，辅
助工序机械化和辅料商品化。“新四化”，虽然受到了管理体制改变的影响，在研制设备和进行工艺科研的时间和深度不够理想，但全部实现了。 二十世纪八十年代重点是对光学加工机理和工艺因素的研究和探讨，通过科研人员和课题组的努力，均取得了理想的科研成果。在光学零件的定摆磨削和光学零件加工中不同牌号玻璃与不同结合剂的丸片之间的合理匹配都在光学加工方面有了突破，引起光学界的重视。这些科研的成果对光学加工工业起了重要作用，为了我们进一步提高光学加工的科研水平，奠定了雄厚的基础，为新的创新开辟了道路。 二十世纪八十年代是我们光学技术和工艺科研硕果累累的时期。不但在光学加工的基础理论方面，而在加工设备，加工工艺，加工模具，以及辅料等方面都取得了可喜成果。如光学加工机理，光学零件加工工艺因素，光敏胶，PH值稳定剂，光学导电膜，易腐蚀玻璃保护膜；PJM-320平面精磨机，QJM220球面精磨机，QJP-100与QJP-40光学中球面与小球面精磨抛光机；光学零件复制法；光学零件超声清洗代替清擦，光学零件真空吹塑包装以及自聚焦透镜制造等等，真是不胜枚举。这些科研成果，不但通过了部级鉴定，而且均获得子部级奖励或国家发明将。 进入九十年代后，在中国光学行业有了更大的进展，这是由于光学产品出口，光学工艺也随着有了更大的改变和进展。我们采用了几十年的成盘加工工艺受到了冲击，而单件光学加工在光学批量
我国光学加工技术的发展历史 发布日期:2008-03-05 我也要投稿!作者:网络阅读:[ 字体选择：大中 小 ] 我国光学仪器的加工技术，虽然有较长历史但形成批量生产并具有完整的工艺是在新中国成立后。光学冷加工工艺在解放前虽然已有所采用，但缺乏完整性。解放后经过光学行业各方面人士及职工的努力，方逐步形成了较完善的加工方法。 五十年代初期，光学行业的设备陈旧，工艺落后。进入第一个五年计划后，加工工艺主要是采用“苏联”的工艺，设备也是由苏联引的和按“苏联”图纸制造的专用设备，二十世纪六十年代初期，国内个别厂家由德国引进了先进设备（如铣磨机和光学对中心磨边机），受到这些设备的启示，国内在六十年代中期开始工艺科研和研制新设备。首先进行的是研究粗磨机机械化和设计粗磨机，由于设备和工艺的改进，加工效率有很大的提高，但是后来受政治形势的影响，光学工艺的革新受到冲击，刚见成效的工艺革新，就此停止。 二十世纪七十年代中期，对光学冷加工技术改造和技术革新提出了“四化”目标，即毛坯型料化、粗磨机械化、精磨高速化、定心磨边自动化。经过努力，这些目标全部在二十世纪八十年代初基本实现了。 光学工业实现了光学冷加工“四化”，为军转民生产光学仪器奠定了有力基础。二十世纪八十年代针对当时民用光学仪器生产，又提出了光学零件制造的新四化，即抛光高速化，清洗超声化，辅助工序机械化和辅料商品化。“新四化”，虽然受到了管理体制改变的影响，在研制设备和进行工艺科研的时间和深度不够理想，但全部实现了。二十世纪八十年代重点是对光学加工机理和工艺因素的研究和探讨，通过科研人员和课题组的努力，均取得了理想的科研成果。在光学零件的定摆磨削和光学零件加工中不同牌号玻璃与不同结合剂的丸片之间的合理匹配都在光学加工方面有了突破，引起光学界的重视。这些科研的成果对光学加工工业起了重要作用，为了我们进一步提高光学加工的科研水平，奠定了雄厚的基础，为新的创新开辟了道路。 二十世纪八十年代是我们光学技术和工艺科研硕果累累的时期。不但在光学加工的基础理论方面，而在加工设备，加工工艺，加工模具，以及辅料等方面都取得了可喜成果。如光学加工机理，光学零件加工工艺因素，光敏胶，PH值稳定剂，光学导电膜，易腐蚀玻璃保护膜；PJM-320平面精磨机，QJM220球面精磨机，QJP-100与QJP-40光学中球面与小球面精磨抛光机；光学零件复制法；光学零件超声清洗代替清擦，光学零件真空吹塑包装以及自聚焦透镜制造等等，真是不胜枚举。这些科研成果，不但通过了部级鉴定，而且均获得子部级奖励或国家发明将。进入九十年代后，在中国光学行业有了更大的进展，这是由于光学产品出口，光学工艺也随着有了更大的改变和进展。我们采用了几十年的成盘加工工艺受到了冲击，而单件光学加工在光学批量生产中占据了统治地位。 本世纪初，我国光学制造业已取得了辉煌的成果，进入了发展的高峰，已形成了很强的生产能力。据有数字统计的资料，我国光学制造能力已超过了五亿件/年，当然这不包括，一些小型民办企业的生产能力。在亚洲也好，在世界上也好，中国光学冷加工的能力应当是名列前茅的，但我们的技术水平却是比较落后。主要是表现在不能大批量生产高精度元器件，大部分企业不能长期稳定生产，不能制造高精度的特种光学零件。造成此种现象的原因：a.执行工艺规程不够b.没有专门工艺研究和工艺设备的研究开发单位c.没有行业法规d.没有软件贸易企业，没有“光学工程”的承包单位。 光学加工设备和光学工艺的发展是分不开的。孔夫子说过“工欲善其事，必先利其器”。
光学冷加工实习报告 一：前言 光学加工设备和光学工艺的发展是分不开的。孔夫子说过“工欲善其事，必先利其器”。这说明设备在工艺技术发展中的重要性。 我国光学加工设备和国际上光学设备的发展过程是一致的，即脚踏、机动、电动。基本是两大系列，一是德国系列、二是日本系列。解放前主要是德国设备为主，即从1936年云光厂成立，从国外引进的德国设备如：单轴粗磨机、二轴精磨抛光机、四轴精磨抛光机、五轴精磨抛光机等。二是伪满的大陆科学院为维修使用的光学仪器从日本购进的设备。解放后156项中的西光厂又从苏联购进了光学加工设备、它的原型机亦是德国设备、如ЩМ-500和ЩnМ-350型单轴粗磨机、ЩnМ-350三轴精磨抛光机、ЩnМ-200中型六轴精磨抛光机、和ЩnМ-60小型六轴抛光机以及Ц-2型定心磨边机等。 由古典方法转向机械化粗磨（铣磨）、准球心抛光，是光学制造业的一次重大的变革. 对光学加工改革起着推动作用的是兵器工业“739”会议。上世纪七十年中期是我国光学制造技术大变革的时期。八十年代光学制造技术最大变革由成盘加工转向单件加工。 单件加工很早就在日本采用，1983年“北总”是从日本引进PenTaxK1000相机开始引进这种技术和设备的。而部分技术人员和工人早在这以前从事劳务出口时，在日本已经接确此项工艺，但由于我们在八十年代初期，虽然引进了设备，而在工艺结构上还不完善，没有相应配套的工装和辅料，所以采用上述设备后，生产效率并不高。
加之当时，生产批量不大，没能引起人们的注意和足够的认识。但是一些专家看到了此种工艺的特点，它很适合中国国情。因此北总在1983年于江西召开的工艺研讨会上把它列入了三条高效生产线之内。这三条生产线即：平面高效生产线（228厂承担）、球面单件生产线（308和598厂承担），刚性上盘球面零件高效生产线（248和原5208厂承担）。
机械制造（冷加工）学科的范畴、研究内容及特点 （以典型机械产品为例展开论述） 冉伟康 （北京石油化工学院） 摘要：该文介绍了我国金属冷加工行业，特殊钢丝生产现状和钢丝生产主要工艺流程。并通过介绍钢丝在原料表面处理、热处理、拉拔的过程，论述了冷加工的学科范畴、研究内容及特点。 关键词：冷加工钢丝拉拔机械制造表面处理 前言：金属冷加工是钢铁工业生产的一个重要组成部分。金属冷加工的种类较多，例如：钢丝、钢丝绳、钢绞线及其它金属制品等等。 1.1钢丝生产在国民生产中的地位 钢丝生产是以热轧线材(也称盘条)为原料,经冷加工而制成的线材制品"以钢丝为原料再加工而成的钢铁制品。如商品钢丝、钢丝绳等称为二次制品"钢丝生产与其它钢铁生产相比,具有工艺和装备技术较为复杂,产品质量要求较高,生产管理要求严格,生产周期较长等特点,属于技术密集和劳动密集型的钢材生产。因此,钢丝生产的水平,在一定程度上也反映出一个国家的工业规模和制造技术水平。金属制品中的钢丝是国民经济建设重要的基础材料,在国民经济中占着重要地位,其产品广泛应用于冶金、煤炭、石油、交通、通讯、化工、林业、渔业、机械、轻工、建筑等各个部门。因为钢丝具在其它钢材无与伦比的优点,其规格可小达0.00lllun,比头发丝还细10倍,且尺寸精度高,断面形状多样化,应用范围广阔,是国家重点扶持并鼓励发展的行业"我国金属制品材料行业经过五十年的发展,己逐步形成了多种经济成分共存、竞相发展的局面。随着国民经济产业的转型,对金属制品材料行业也提出了新的要求,在中低档次产品供过于求的同时,那些投资大、科技含量高、生产难度大、质量要求严的高档次产品出现了较大缺口。如钢帘线在我国问世已30年,但至今其规模、质量、数量都还不能满足市场的需求,缺口很大；又如汽车专用高级弹簧钢丝、高强度耐疲劳的石油专用钢绳、矿山提升用绳、电梯钢绳等。尽管我国均能生产,但由于品种质量规格等问题,目前仍需进口。挑战的背后就是机遇,因此,金属制品材料企业要发展,要状大必须加大资金投入,致力于产品科技含量和工艺、设备水平的提高。 1.2钢丝生产依据 钢丝生产主要是依据产品标准要求，确定生产方式。产品标准是供方与顾客之间的纽带。根据产品标准，采用合理工艺，实行科学管理，是确保产品合格的基本保证。 在钢丝生产中，同一个钢号（化学成分相同），采用不同标准，生产方式就不同。就T9A为例：当执行GB/T4357-89弹素弹簧钢丝标准时，必须采用连续线生产，产出的成品钢丝可用于制造各种弹簧、编制钢丝绳等。当执行GB/T5952- 86 弹素工具钢丝标准时，就必须采用周期线生产，产出的成品钢丝，可用于制造工具。如：刀具、钻头、制针等。因为，连续线和周期线产出的钢丝显微组织不同、力学性能不同、工艺性能不同，所以，用途不同。 值得阐明的是：不论是连续线生产还是周期线生产，热处理、表面处理、加
研磨加工基本知识讲义 一、镜片加工流程及基本知识 1、镜片加工流程： 切削→研削→研磨→洗净 2、切削的基本知识： 切削：国内叫“粗磨”，国外叫NCG，为英文“球面创成”之缩写。 切削目的：去除材料硝材表面层，深度为0.5~0.6mm.。 由于硝材压型时精度不高，不加大加工余量就不能达到镜片所需尺寸（包括曲率、肉厚等）。 3、研削的基本知识： 研削（也称精磨或砂挂），是镜片研磨前的极为重要的工序，研削加工的主要目的为： ①加工出研磨工序所需要的表面精细度。 研削分为两道工序： A、第一道工序称S1，用1200#~1500#的钻石粒。 B、第二道工序称S2，用1500#~2000#的树指进行加工。 ②加工出研磨工序所需要的球面精度。 ③满足镜片中心肉厚要求，在规定的尺寸公差之内。 ④研削品质的好坏对研磨后镜片的品质影响极大。 如研磨不良伤痕（キ）、砂目（ス）、肉厚、面不等不良均与研削有直接关系，研削品 质的好坏决定研磨品质的优劣。 二、研磨加工基本知识： 硝材在经过切削及研削，其基本尺寸及表面光洁度已经形成，但仍不能满足客户光学上的要求，必须进行研磨工序，研磨是获得光学表面的最主要的工序： 1、研磨加工的目的： ①去除精度的破坏层，达到规定的外观限度要求。 ②精修面形，达到图面规置之不理的曲率半径R值，满足面本数NR要求及光圈局部 允差（亚斯）的要求。 2、研磨的机理：
①机械研削理论。 ②化学学说。 ③表面流动理论。 3、光圈的识别与度量（我们通常说的面即光圈） ①什么是光圈？ 被检查镜片表面面形与标准曲率半径的原器面形有偏差时，它们之间含形成对称的 契形空气间隙，从而形成等厚干涉条纹，有日光照射下可见到彩色光环（此时空气 隙，呈环形对称），这种彩色的光环称为光圈，我们通常观察光圈数（即面本数）以 红色光带为准。 这是因为红色光带较宽（波长范围为0.62um~0.78um），看起来清晰明亮。 ②面本数的识别与度量 有原器检查镜片时，如果二者是边缘接触（中间有空气层），从正方稍加压力P，干 涉条纹从外向中心部移动即向内缩，称为低光圈或负光圈（图A），如果二者是从中 间开始接触（边缘有空气隙），从正上方稍加压力P，干涉条纹从中心向边缘移动（或 向外扩散）称为高光圈或正光圈（图B） ③亚斯的识别与度量 目前公司将面精度的中高、中低、垂边、分散或边等统称为亚斯，亚斯一定要满足 作业标准的要求，超过标准含影响镜头的解像，所以亚斯是一个非常重要的指标，
1.1 对抛光粉的要求 a. 颗粒度应均匀，硬度一般应比被抛光材料稍硬； b. 抛光粉应纯洁，不含有可能引起划痕的杂质； c. 应具有一定的晶格形态和缺陷，并有适当的自锐性； d. 应具有良好的分散性和吸附性； e. 化学稳定性好，不致腐蚀工件。 1.2 抛光粉的种类和性能 常用的抛光粉有氧化铈（CeO2）和氧化铁（FeO3）。 a. 氧化铈抛光粉颗粒呈多边形，棱角明显，平均直径约2微米，莫氏硬度7～8级，比重约为7.3。由于制造工艺和氧化铈含量的不同，氧化铈抛光粉有白色（含量达到98%以上）、淡黄色、棕黄色等。 b. 氧化铁抛光粉俗称红粉，颗粒呈球形，颗粒大小约为0.5～1微米，莫氏硬度4～7级，比重约为5.2。颜色有从黄红色到深红色若干种。 综上所述，氧化铈比红粉具有更高的抛光效率，但是对表面光洁度要求高的零件，还是使用红粉抛光效果较好。 2. 抛光模层（下垫）材料 常用的抛光模层材料有抛光胶和纤维材料。 2.1 抛光胶 抛光胶又名抛光柏油，是由松香、沥青以不同的组成比例配制而成，用语光学零件的精密抛光。 2.2 纤维材料 在光学工件的抛光中，若对抛光面的面形精度（光圈）要求不高时，长采用呢绒、毛毡及其它纤维物质作为抛光模层的材料。 3. 常用测试仪器 光学零件的某些质量指标，如透镜的曲率半径、棱镜的角度，需要用专门的测试仪器来测量。常用的仪器有：光学比较侧角仪、激光平面干涉仪、球径仪和刀口仪等。 4. 抛光 在抛光过程中添加抛光液要适当。太少了参与作用能够的抛光粉颗粒减少，降低抛光效率。太多了，有些抛光粉颗粒并不参与工作，同时也带来大量液体使玻璃边面的温度下降，影响抛光效率。抛光液的浓度也要适当，浓度太低，即水分太多，参与工作的抛光粉颗粒减少并使玻璃表面温度降低，因此降低抛光效率。浓度太高，即水分带少，影响抛光压力，抛光粉不能迅速散步均匀，导致各部压力不等，造成局部多磨，对抛光的光圈（条纹）质量有影响。而且单位面积压力减少，效率降低，抛光过程中产生的碎屑也不能顺利排除，使工件表面粗糙。一般是开始抛光时抛光液稍浓些，快完工时，抛光液淡些，添加次数少些，这有利于提高抛光效率和光洁度。另外，一般认为抛光液的酸度（pH值）应控制在6～8之间，否则玻璃表面会被腐蚀，影响表面光洁度。 在抛光过程中检查光圈（条纹）时，如不合格，可以通过调整抛光机的转速和压力、工件与模具（抛光机下盘）的相对速度、相对位移、摆速和羞怯抛光模层等方法进行修改。 a. 提高主轴转速，能增加边缘部位与上模接触区域的抛光强度。经验证明，若速度过高，抛光表面温度升高，从而使抛光模层硬度降低，影响修改光圈（条纹）的效果。 b. 增加荷重以加大压力时，可提高整个抛光模和工件间接触区域的抛光强度，也将使抛光表面的温度升高，降低抛光模层的硬度。 c. 加大铁笔（上盘主轴）的位移量，可使上盘的中间部位和下盘的边缘部位同时得到
目录 光学冷加工工序----------------------------------------2 玻璃镜片抛光工艺--------------------------------------3 镜片抛光----------------------------------------------4 光学冷加工工艺资料的详细描述--------------------------5 模具机械抛光基本程序（对比）--------------------------7 金刚砂 -----------------------------------------------8 光学清洗工艺-----------------------------------------10 镀膜过程中喷点、潮斑(花斑)的成因及消除方法------------12 光学镜片的超声波清洗技术-----------------------------14 研磨或抛光对光学镜片腐蚀的影响-----------------------17 抛光常见疵病产生原因及克服方法-----------------------23 光学冷却液在光学加工中的作用-------------------------25
光学冷加工工序 第1道：铣磨,是去除镜片表面凹凸不平的气泡和杂质,(约0.05-0.08)起到成型作用. 第2道就是精磨工序,是将铣磨出来的镜片将其的破坏层给消除掉,固定R值. 第3道就是抛光工序,是将精磨镜片在一次抛光,这道工序主要是把外观做的更好。 第4道就是清洗,是将抛光过后的镜片将起表面的抛光粉清洗干净.防止压克. 第5道就是磨边,是将原有镜片外径将其磨削到指定外径。 第6道就是镀膜,是将有需要镀膜镜片表面镀上一层或多层的有色膜或其他膜 第7道就是涂墨,是将有需要镜片防止反光在其外袁涂上一层黑墨. 第8道就是胶合,是将有2个R值相反大小和外径材质一样的镜片用胶将其联合. 特殊工序:多片加工(成盘加工)和小球面加工(20跟轴)线切割 根据不同的生产工艺，工序也会稍有出入，如涂墨和胶合的先后次序。 玻璃镜片抛光工艺 用抛光机和抛光粉或抛光液一起下进行抛光要设定抛光时间,压力等参数. 抛光后要立即进行清洗可浸泡,否则抛光粉会固化在玻璃上,会留有痕迹的. 1.抛光粉的材料 抛光粉通常由氧化铈、氧化铝、氧化硅、氧化铁、氧化锆、氧化铬等组份组成，不同的材料的硬度不同，在水中的化学性质也不同，因此使用场合各不相同。氧化铝和氧化铬的莫氏硬度为9，氧化铈和氧化锆为7，氧化铁更低。氧化铈与硅酸盐玻璃的化学活性较高，硬度也相当，因此广泛用于玻璃的抛光。 为了增加氧化铈的抛光速度，通常在氧化铈抛光粉加入氟以增加磨削率。铈含量较低的混合稀土抛光粉通常掺有3－8的氟；纯氧化铈抛光粉通常不掺氟。 对ZF或F系列的玻璃来说，因为本身硬度较小，而且材料本身的氟含量较高，因此因选用不含氟的抛光粉为好。 2.氧化铈的颗粒度 粒度越大的氧化铈，磨削力越大，越适合于较硬的材料，ZF玻璃应该用偏细的抛光粉。要注意的是，所有的氧化铈的颗粒度都有一个分布问题，平均粒径或中位径D50的大小只决定了抛光速度的快慢，而最大粒径Dmax决定了抛光精度
机械制造基础大作业 ------------------------------------------------------------------------------- 第七题：Cr12冲模模具零件 制作成员：
材料牌号: Cr12 材料名称: 合金工具钢 标准号： GB/T 1299-2000 Cr12是应用广泛的冷作模具钢，具有高强度、较好的淬透性和良好的耐磨性，但冲击韧性差。主要用作承受冲击负荷较小，要求高耐磨的冷冲模及冲头、冷切剪刀、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉延模和螺纹滚模等。 Cr12化学成分: 其他：镍Ni：允许残余含量≤0.25 铜Cu：允许残余含量≤0.30 钴Co：≤1.00 Cr12力学性能: 硬度：退火,269～217HB,压痕直径
3.7～ 4.1mm;淬火58-62HRC Cr12热处理规范及金相组织: 热处理规范：1)淬火,950～1000℃油冷;2)淬火980℃,油冷,180℃回火2h。金相组织：回火马氏体+未溶碳化物+残余奥氏体。
CAD视图：
加工余量：查表可知该工件单边放3到4mm余量即可，中间可以锻打出凹坑，以节省材料。 锻造公差：查表得该零件的锻造公差为a=3±3 b=3±5。 工序 因合金工具钢 Cr12耐磨性和淬透性高而塑性差、淬火变形小，所以常用来作冷冲压模具，但由于其导热性差，碳化物偏析严重，脆性大，因此加热时容易开裂。 (1)下料 ①原材料必须合格，特别是内部不可有裂纹等缺陷。 ②下料的锻造比一般控制在 2～ 4之间。
毛坯尺寸：130×130×52 密度 = 7870×10-6千克/立方毫米 质量 = 6.650 千克 体积 = 845000立方毫米 表面积 = 59800平方毫米 (2)锻造温度控制毛坯料加热要分三步： ①先预热到 500～ 600℃保温。 ②加热到 750～ 850℃保温。 ③ 再加热到 1000～ 1150℃开始锻造。
光学冷加工行业的定义 光学冷加工行业主要生产光学元器件，为光学仪器、光电子图像信息处理产品等的下游行业提供镜片、镜头等光学元件，在整个产业链构成中处于生产半成品的中间环节。 图1－1－1：光学冷加工行业的产业链构成 光学冷加工的主要工艺有压型、切削、铣磨、精磨、抛光、磨边、接合、镀膜等。行业下游的最终产品包括数码相机、拍照手机、扫描仪、投影仪、背投电视、DVD机、条形码阅读机等光学仪器和光电数码产品。光学冷加工主要为其下游产品加工光学镜片，从材质上区分，有玻璃和塑胶两大类。玻璃镜片分为平面镜和透镜两大类，其中平面镜包括平板玻璃和棱镜，透镜则包括了球面镜和非球面鏡。目前国内企业的非球面镜加工尚处于起步阶段，仍以玻璃球面镜为主流产品。 根据下游产品的不同种类，光学球面镜片依照口径规格不同分成以下几大类： 表1－1－1：光学球面镜片主要分类 行业特点：资金、技术和劳动密集型行业
资金密集型：光学冷加工行业的固定资产投入主要用于生产加工设备的购置，增加设备是产能提升的前提之一，设备等固定资产投入通常占总投入的70%-80%。 技术密集型：光学冷加工行业的技术含量较高，工艺技术和生产管理水平直接影响产品质量和良品率高低，决定了企业在市场竞争中的成本优势，并对产能规模提升形成制约。劳动密集型：光学冷加工行业生产自动化程度不高，许多环节需人工操作，各工序要求精细，需要大量熟练掌握工艺技能的操作人员。 行业的国际间产业结构调整趋势 全球光学冷加工业的最顶端技术主要掌握在日本、美国和德国厂商手上，其中日本掌握了全球光学冷加工技术的主要来源。随着近10年以来现代光电技术的大发展，光学技术发达国家纷纷调整自身产业结构和产业发展方向，逐渐退出传统光学加工领域，向现代、高端光电产品的制造、研发集中；台湾、中国大陆则逐渐成为全世界光学冷加工的制造中心。 德国：具有雄厚的光学工业基础，在光学冷加工方面具有高水平、高精度优势，蔡司镜头和来卡相机代表了世界传统光学加工和相机制造技术的最高水准。近年来，德国利用其高度专业化和生产技术柔性化的优势，大力发展现代光电技术，如集成光学、纤维光学、全息和激光技术等，传统光学加工中的镜片制造与镜头设计业务已大部分外包，仅依靠品牌经营。 美国：已完全退出了劳动力成本高昂、工艺落后的光学冷加工行业，其传统的光学仪器工业也已基本萎缩，转而凭借科技、资金优势，大力发展技术密集的现代光电设备和仪器，如：微细加工设备及检测仪器，智能化光谱仪器，生化和医疗仪器，光学遥感仪器，激光干涉仪，打印机等光学、光电仪器。 日本：充分利用电子技术优势，加速对传统光学仪器工业的改造和产品更新，特别加强独创性技术开发，促进光学仪器工业的改变。在光学冷加工方面，除少量高精密度的镜片、镜头加工外，日本已基本退出了传统的光学冷加工行业，重点向光学设计领域发展，并在光学检测设备和检测技术、光学加工和镀膜设备等的制造方面居世界领先地位，成为主要的光学冷加工设计、工艺、检测技术和设备输出国。 台湾：台湾并非传统光学技术发达地区，但伴随着发达国家光电产业结构调整过程，台湾地区凭借其地域和贸易优势，积极与国际企业合作，逐步掌握精密的光学加工技术，成为日本等发达国家退出光学冷加工领域后主要的技术和市场承接者，大量为日美企业
实验二十五放大镜的制作 第一章光学零件制造工艺一般知识 1.1 光学零件制造工艺的特点及一般过程 制作光学零件的常见材料有三大类，即光学玻璃、光学晶体和光学塑料，其中以光学玻 璃，特别是无色光学玻璃的使用量最大。虽然光学零件的加工按行业划分归入机械加工一类， 但由于加工对象的材料性质和加工精度要求显著地不同于金属材料，因而加工工艺上也完全 不同于金属工艺而具有特殊性。 1.1.1 光学零件的加工精度及其表示 光学零件属于高精度零件。平面零件的加工精度主要有角度和平面面形；球面零件的加 工精度要求主要有曲率半径和球面面形。高精度棱镜的角误差要求达到秒级。高精度平面面 形精度可达到几十分之一到几百分之一波长。平面零件的平面性和球面零件的球面性统一称 为面形要求。光学车间一般用干涉法计量，用样板叠合观察等厚干涉条纹（俗称看光圈）。 表示面形误差的光圈数符号是N，不规则性（或称局部误差）符号是△N。除面形精度外， 光学零件表面还要有粗糙度要求。光学加工中各工序的表面粗糙度如表6-1所示。光学零件 =0.025um，用轮廓算术平均偏差表示为抛光表面粗糙度用微观不平十点高度表示为R 2 R =0.025um，用符号表示则为0.008，在此基础上，还有表面疵病要求，即对表面亮丝、擦2 痕、麻点的限制。 1.1.2 光学零件加工的一般工艺过程及特点 光学零件加工的工艺过程随加工方式不同而异。光学零件的加工方式主要有两类：传统 （古典）加工工艺和机械化加工工艺，这里我们只介绍传统加工工艺。 传统工艺的特点主要有： （1）使用散粒磨料及通用机床，以轮廓成形法对光学玻璃进行研磨加工。操作中以松香 柏油粘结胶为主进行粘结上盘。先用金刚砂对零件进行粗磨与精磨，然后使用松香柏油抛光 模与抛光粉（主要是氧化铈）对零件进行抛光加工。影响工艺的因素多而易变，加工精度可 变性也大，通常是几个波长数量级。高精度者可达几百分之一波长数量级。 （2）手工操作量大，工序多，操作人员技术要求高。对机床精度，工夹磨具要求不那么 苛刻，适于多品种，小批量、精度变化大的加工工艺采用。 传统加工工艺过程，以一个透镜为例，先后依次经过以下一些工序：
生产工艺主讲人：吴书法 生产加工工艺流程及加工工艺要求 一，工艺流程表 制造工艺流程表
注：从原材料入库到成品入库，根据产品标准书的标准要求规定，全程记录及管理。 二，下料工艺 我们公司下料分别使用：①数控激光机下料②剪板机下料③数控转塔冲下料④普通冲床下料⑤芬宝生产线下料⑥火焰切割机下料⑦联合冲剪机下料 今天重点的讲一下：①②
1两台激光下料机。型号分别为：HLF-1530-SM、HLF-2040-SM 2 操作步骤 2.1 开机 2.1.1 打开总电源开关 2.1.2 打开空气压缩机气源阀门，开始供气 2.1.3 打开稳压电源 2.1.4 打开机床电源 2.1.5 打开冷干机电源，待指针指在绿色区间内，再打开冷干机气阀 2.1.6 打开切割辅助气体（气体压力参照氧气、氮气的消耗附图） 2.1.7 待数控系统开机完成，松开机床操作面板上的急停按钮，执行机床回零操作 2.1.8 打开激光器电源开关，（夏天等待30分钟）打开水冷机，待水温在“低温21℃，高温31℃”，再打开机床操作面板上的“激光开关”按钮，等待按钮上方LED灯由闪烁变为常亮。开机完成。 2.2 常规操作步骤 2.2.1 在【JOG】状态下，按下【REF.POINT】，再按回零键，执行回零操作 2.2.2 在2.1生效的情况下，按下“标定”键，执行割嘴清洁和标定程序。 2.2.3 根据相应的板材，调节焦距位置、选择合适大小的割嘴，然后调整割嘴中心。 2.2.4 打开导向红光，用手轮或控制面板，将切割头移动到板材上方起点位置，关闭导向红光，关闭防护门。 2.2.5 打开所用切割程序，确定无误后一次点击“AUTO”,“RESET”，“CYCLE START"。 2.2.6 切割结束将 Z 轴抬高再交换工作台，取出工件摆放整齐，做好标识。
光学冷加工光圈的识别 在抛光的过程中,须用光学样板检查工件的面形精度－－光圈.因此,正确的判断光圈的高低程 度及局部误差的性质,对于修改工件面形偏差是非常重要的。所谓高光圈，是指样板与工件中心接触，低光圈是指样板与工件边缘接触。并规定：高光圈（凸）为正偏差，低光圈（凹）为负偏差。 1 高低光圈的识别 (1)按压法根据手持样板按压时干涉条纹移动方向,判断光圈的高低。 低光圈：条纹从边缘向中心收缩。 高光圈：条纹从中心向边缘扩散。 (2)点压法在光圈数少的情况下，可在样板的一侧施加压力，此时的判断为： 低光圈：条纹的弯曲中心和移动方向一致。 高光圈：条纹的弯曲中心和移动方向相反。 (3)色序法在白光下观察时，也可按光圈颜色的序列来识别高低光圈，但不能判断光圈数。 低光圈：从中心到边缘的颜色序列为蓝红黄 高光圈：从中心到边缘的颜色序列为黄红蓝 2 光圈的度量 (1)当光圈数N>1时,以有效检验范围内直径方向上最多光圈数的一半来度量,根据光圈数可以确定空气隙的大小。用汞灯绿色光作为光源，这时每道圈对应的间隙可近似认为等于0.25微米，即四道圈约为1微米。若采用氦氖激光作为单色光源，则每一圈约为0.316微米，即三道圈近似1微米。 生产上以自然光作为光源，一般以红色光圈计数较为方便，即表面上有几道红色光圈，就为几道光圈。 (2)当光圈数N<1时，对于大曲率半径球面或平面，通常以通过直径方向上干涉条纹的弯曲量（h）相对于条纹的间距（H）的比值（N）来度量，光圈数N=h/H 对于较小曲率半径的球面，一般是按光斑的大小与颜色的差异来估算的。在自然光的照明下，当边缘接触，其颜色为灰白色时，则可根据中间颜色按绿黄到淡黄来确定光圈数。 3 象散偏差的识别与度量 被检光学表面在两个相互垂直方向上光圈数不等所产生的偏差，被称为象散偏差 4 局部偏差的识别与度量 被检光表面在任一方向上光圈的局部不规则的程度，称为局部偏差
精心整理 光学冷加工光圈的识别 在抛光的过程中,须用光学样板检查工件的面形精度－－光圈.因此,正确的判断光圈的高低程度及局部误差的性质,对于修改工件面形偏差是非常重要的。所谓高光圈，是指样板与工件中心接触，低光圈是指样板与工件边缘接触。并规定：高光圈（凸）为正偏差，低光圈（凹）为负偏差。 1 高低光圈的识别 (1)按压法 根据手持样板按压时干涉条纹移动方向,判断光圈的高低。 低光圈：条纹从边缘向中心收缩。 高光圈：条纹从中心向边缘扩散。 2 距（H 3 4 一、光学工具 生产中常用的光学工具有光胶垫板、长方体、立方体和角度垫板等。 利用光学工具光胶零件是根据该工具的角度与零件的角度互补成180度后，又利用光胶垫板与被加工面成一对平行平面的原理，加工中依靠控制其平行差来保证零件的精度，平板零件可直接光胶在光胶垫板上加工。 二、光胶工艺过程 1）先用航空汽油再用无水乙醇擦净零件和光学工具的光胶面，用松鼠毛刷掸去灰尘； 2)将长方体放在玻璃垫板上轻轻移动几下，使其有良好的接触。然后将棱镜推到长方体的一侧，使两个光胶面接触并能看到清楚的光圈时，方可适当地按压两者，以排除空气，达到光胶。再以同样的方法在长方体另一侧光胶上棱镜。同理，对立方体则可在四个侧面光胶零件； 3）用刀口尺或平面样板检查平面度。当用刀口尺检查时，允许中间或边部微弱透光，但不能有错扭或较大的缝隙；当用样板检查时（一般是返工件或光玻璃），看到的光圈应分布均匀，否则须重新光胶；
4）光胶合格后，在不加工的光胶面周围涂上保护漆； 5）将胶好零件的长方体、立方体或角度垫块均匀、对称地光胶到光胶垫板上，并在光胶面周围涂上保护漆，以防止在加工过程中浸水脱胶。 三、光胶注意事项 1）光胶工房应保持高度的清洁，室温最好保持在22正负2摄氏度，相对湿度百分之60，室内气压应比室外高； 2）相互光胶的两个面应为低光圈且小于0.5，或正负光圈配对的总和少于一道低光圈也可。光胶面面形误差太大，不仅影响光胶的机械强度，而且影响被加工面的面形精度，如果光胶面光圈太低，下盘后加工面光圈易变高，零件表面光圈的变化会影响其平行度和角度精度； 3）利用长方体、立方体光胶棱镜前，棱镜被加工角度的公差应小于2分； 4）玻璃垫板的表面光洁度应达到5级，光圈低1--2道。 1. 抛光粉 1.1 a. b. c. d. e. 1.2 a. b. 2. 2.1抛光胶 2.2 3. 光学零件的某些质量指标，如透镜的曲率半径、棱镜的角度，需要用专门的测试仪器来测量。常用的仪器有：光学比较侧角仪、激光平面干涉仪、球径仪和刀口仪等。 4. 抛光 在抛光过程中添加抛光液要适当。太少了参与作用能够的抛光粉颗粒减少，降低抛光效率。太多了，有些抛光粉颗粒并不参与工作，同时也带来大量液体使玻璃边面的温度下降，影响抛光效率。抛光液的浓度也要适当，浓度太低，即水分太多，参与工作的抛光粉颗粒减少并使玻璃表面温度降低，因此降低抛光效率。浓度太高，即水分带少，影响抛光压力，抛光粉不能迅速散步均匀，导致各部压力不等，造成局部多磨，对抛光的光圈（条纹）质量有影响。而且单位面积压力减少，效率降低，抛光过程中产生的碎屑也不能顺利排除，使工件表面粗糙。一般是开始抛光时抛光液稍浓些，快完工时，抛光液淡些，添加次数少些，这有利于提高抛光效率和光洁度。另外，一般认为抛光液的酸度（pH值）应控制在6～8之间，否则玻璃表面会被腐蚀，影响表面光洁度。 在抛光过程中检查光圈（条纹）时，如不合格，可以通过调整抛光机的转速和压力、工件与模具（抛光机下盘）的相对速度、相对位移、摆速和羞怯抛光模层等方法进行修改。
河南工业职业技术学院Henan Polytechnic Institute 毕业设计（论文） 题目光学零件精磨加工工艺 班级精密 0601 姓名崔四海 指导教师黄长春
目录 摘要 (4) 前言 (4) 一精磨的目的 (6) 二精磨的方法 (7) 2.1散粒磨料精磨法 (7) 2.1.1精磨模的修整 (7) 2.1.2精磨工艺 (8) 2.1.3精磨机的精磨原理 (10) 2.1.4 精磨的四大重点 (11) 2.2金刚石磨具精磨 (12) 2.2.1金刚石磨具的制作 (13) 3.1实际工作中精磨遇见的问题与解决方法 (16) 四冷却液 (17) 五金刚石精磨工艺因素的选择 (18) 六面检 (19) 6.1光圈概述 (19) 6.2光圈检验 (19) 6.2.1面本数与亚斯的计算方法 (19) 6.2.2原器检面注意事项 (19) 6.3光圈的识别 (19) 6.4高低光圈的识别方法 (20) 6.5光圈的度量 (20) 6.6 面形检测 (20) 七精磨（抛光）检验 (22) 7.1 线性尺寸检验 (22) 7.1.1 透镜中心厚度的检验 (22) 7.1.2 棱镜理论高度 (22)
7.2 表面疵病检验 (22) 7.2.1 观察法 (22) 7.2.2 表面疵病的鉴别 (23) 7．3光学零件的基本量测量 (23) 7．3.1光学面形检测 (23) 7．3.2 曲率半径的测量 (23) 八模具检测与修整 (24) 8.1 精磨本体模凹模的检测和修整 (24) 九任务书设计 (25) 1）精磨本体模的设计 (25) 2）修模的设计 (25) 3）套圈的设计 (25) 4）面本体的设计 (25) 5）面修模的设计 (26) 6）面套圈的设计 (26) 结论 (27) 致谢 (28) 参考文献 (29)
光学冷加工工艺学考核试卷 班级：学号：姓名：分数： 填空题：（每空1分，共30分） 1：加工余量是指毛坯加工需要去除材料层的________；其公差是加工过程中所能达到的__________。 2：光学零件的倒角是为了便于____________、减轻重量等而设计的____________倒角。3：球面镜盘的上盘方法有________________和_______________两种。 4：透镜两球面的曲率中心的连线是透镜的______；两球面沿光轴方向上的间隔称为透镜的_________ 5：冷却液的洗涤作用是指液体_____________的能力。 6：透射像定心时透射像的跳动量为中心处偏量的___倍；反射像定心的跳动量为球心偏量的___倍。 7：标准样板精度△R是指标准样板曲率半径__________与其__________的偏差。 8：精磨抛光时，调整机床各工艺参数来改变镜盘与精磨模之间的____________和___________，使镜盘中间部分或边缘部分相对地多磨一些，从而改变镜盘表面光圈的高低来达到面型精度要求。 9：高真空烘烤作用________________、________________、________________。 10：金刚石模具的修整有用__________加砂对磨和用_____________加砂对磨两种方法。11：△（nF-nC）是指玻璃中部色散允许误差，表示_____________与_____________的允许差值和同一批玻璃中，中部色散的不一致差值。 12：薄形平面镜粘结上盘时应严格控制平模的温度。若温度太高，则由于零件和平模之间___________的差异，在冷却后造成对零件的拉力不均匀。若温度太低，则___________，加工时容易脱胶。 13：百分表中游丝的作用是消除齿轮___________引起的_________。 14：上盘胶模和零件的预热温度一般在___________左右，对于尺寸大而厚的零件不能___________以防炸裂。 15：粘结一般薄形透镜时，当零件直径小于80mm时，可在零件与胶模中间_____________；当大于80mm时，一般采用________粘结法。 判断题：（每题2分，共20分） 1：零件表面光圈发毛是由于其表面有微小的凹陷或波纹（） 2：高速精磨时，如果磨片耐磨性差，排列不合理或覆盖比太小，容易出现光圈不稳定的现象（） 3: 光胶表面的面形精度非常高，通常光胶面的相对面形误差N=1~2道圈即可进行光胶（）4：所谓的高光圈是指样板与零件边缘接触；低光圈是指样板与零件中间接触（） 5：弯月透镜机械定中心磨边的总夹紧角，是它两个面的夹紧角之和（） 6：铣磨零件时，如果机床震动较大，磨头松动，切削力过大，被加工零件表面将产生菊花纹（） 7：检测凸面或平面零件光圈时，通常样板在下，零件在上；对于凹面则相反（） 8：用于抛光平模的标准压模，其表面光圈应低0.5~2道（） 9：透镜定心磨边过程中，在连续进给状态下，砂轮的切削面倾斜容易使零件外圆产生锥度（） 10：零件光胶前为了使内部温度均匀,应在恒温20°±1℃下放置2~3小时( )