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　　1、第七章 抛光加工工艺一、抛光原理光学加工中，抛光是精磨以后的一个主要工序。工件在精磨之后，虽然具有一定的光滑和规则的表面形状，但它还不完全透明而且表面形状也不是所要求的，需要经过抛光才能成为所要求的抛光表面。因此抛光的目的即为： 去除精磨的破坏层达到规定的外观限度要求。 精修面形，达到图面规定的曲率半径R值，满足面本数NR要求及光圈局部允差（亚斯）的要求。玻璃抛光机理对玻璃抛光本质的认识，很早就引起了人们的重视，特别是20世纪以来，有关的文献发表了很多。但是玻璃的抛光是个十分复杂的过程，所以至今尚未形成一种能说明一切有关抛光现象的统一理论，经过长期的观察和研究，目前，主要有三种学说1、 机械研

　　2、削理论： 认为抛光是精磨的继续，它们从本质上是相同的，都是尖硬的磨料颗粒对玻璃表面进行微小切削作用的结果。但由于抛光是用很细颗粒的抛光剂（我公司目前使用的抛光粉粒度范围(0.5um-3um）。所以微小切削作用可以在分子大小范围内进行。由于研磨皿与镜片表面相当吻合，因此抛光时切向力很大，从而使玻璃表面凸凹微痕结构被切削掉，逐渐形成光滑的表面。实验表明抛光粉粒度在一定范围时粒度越大，研磨效率高；研磨粉硬度越高，抛光速率越高（如氧化铈Ce02研磨粉比红粉Fe2O3硬度高，前者比后者抛光速率高23倍。）另外在一定范围内，增加压力，提高主轴转速，抛光速率显著提高,高速抛光即是依此而发展起来的。通过实验测

　　3、得，抛光掉的玻璃颗粒尺寸大约为11.2nu。仅从以上几点即可以看出抛光的机械磨削作用是十分明显的。 2、化学学说 认为抛光过程主要是水、研磨剂、研磨皿等与玻璃之间化学作用的结果。 玻璃表面受水的作用，水解反应生成硅酸凝胶层。在抛光过程中，抛光皿和研磨剂随时从玻璃表面凸凹层的硅酸凝胶去除，露出玻璃新的表面，再水解，再去除，往复循环达到抛光效果。 抛光剂的PH值对研磨抛光影响甚大。 硝材的化学稳定性与研磨效率有直接关系。 3、表面流动理论： 认为玻璃表面由于高压和相对运动、摩擦生热，致使表面产生塑性流动，凸的部分将凹陷填平，形成光滑的表面。此种理论实验结果也得以说明其正确性。以上三种学说，每一种学

　　4、说都以一定的实验结果而得到支持，但又能找出不适合这种学说的例子而受到反对，都有不同程度的局限性。近年来，多数学者倾向于认为玻璃的抛光过程是上述几种基本过程同时作用的结果。二、机台的加工原理目前，现有抛光机台种类有：A：HSPM-0.5 B：KJ-077 C：HPD-080 D：CF-4（CF-5） E：HP-048 F：JPT15.4 G：平摆 H：LP-330由于镜片的形状不尽相同，在机台的选择上相应的也不尽相同，为此，重点就是以上机台的加工原理做一个说明，以便于在以后的工作中，对自己所操作的机台有一个全方位的了解。1. HDPM-0.5机械范围：值理论值： 330实际加工较适合值：320R

　　5、值理论值：R2R25（主要加工凸镜片）实际加工较适合值：R3R30（主要加工凸镜片）机台主要特点：单轴启动，摆弧045 机台作业要点：首先应根据所加工镜片的R值和值计算出摆弧的大小，其公式如下：/R15=N前摆角 N前摆角2=N后摆角 N前N后即为镜片的摆弧角度。 机台转速：一般选择28003000Rpm 加工时间：应根据加工镜片值大小，磨耗度高低来设定。 压力设定：该机台是采用弹簧加压方式。如加工镜片值大，磨耗度低，压力应加大，反之则减小，但必须达到作业标准书所规定的磨削量为基准，但有的镜片亚斯要求高一次性加工有一定难度修机时间长，

　　6、稳定性不好，产能影响较大。也可采用先加压力抛外观（两轴），将面本数控制在规定范围内，另两轴减小压力或不加压，修复光圈，将一次加工的时间分为两个时段，总的加工时间不变，但多了一个取拿镜片的动作，此外加工方式可保证品质，产能影响不大。该机种适合加工中、大型凸镜片，凹镜片也可加工但品质产能无法保证，由于是双轴连动，修复光圈时，最好将抛光模从机台内取下，到修模机修复，如果靠调整手柄来控制中高或中低时，将影响另一轴抛光模的面精度。镜片加工过程中高速旋转时抛光液注入一定要充分，抛光粉在抛光时容易堵塞皮孔和缝隙，应经常用铜刷或牙刷清洁抛光模。2. HP-048机械加工范围：值理论值：835实际加工适应值：1

　　7、530R值理论值R5R75（主要加工凸镜片）实际加工适应值：R15R50（主要加工凸镜片）其他原理和KJ-077相同。这里不做说明，3. HPD-080机械加工范围：值理论值：7100实际加工适应值：2070R值理论值：R5（主要是凸镜片）实际加工适应值：R20（主要是凸镜片）机台主要特点：有真空吸附，单轴启动。机台作业要点：根据加工镜片R值的不同，选择不同的曲率板，摆弧角度计算和HSPM-0.5一样。摆动速度：抛光宜控制在1速或2速。机台转速：抛光宜在10002000 rpm加工时间设定：应根据加工镜片值大小，磨耗度高低来设定。压力设定：该机台是用弹簧加压形式。 该机台适合加工中大型凸镜片，

　　8、特别是加工超出077、048机台曲率半径的镜片，稳定性较好，但仍存在一定的局限性，不同的R值段之间，需要不同的曲率板配合，每轴一块。成本也较高，而且机台调整个全靠电脑操作，一旦损坏，不易修复。4. CF-4（CF-5） 机械加工范围：理论值：525实际加工适合值：1030R值理论值：R1R50（主要是凹镜片）实际加工较适合值：R7R40（主要是凹镜片）机台主要特点：单轴启动，弹簧与气动同时加压。机台作业要点：球芯该度设定：根据镜片R值，球芯高度可设为2540mm之间。机台转速：一般选择3000rpm加工时间设定：应根据加工镜片值大小，磨耗度高低来设定。压力设定：可根据镜片值不同，磨耗度不同选择

　　9、气动加压或弹簧加压，值大的镜片可采用弹簧气动同时加压，10以下的镜片可采用弹簧加压，光圈较稳定，不管采用何种方式，都一定要保证磨削量。 该机台是典型的单片球芯式研磨机，球芯摆动压力设定简便快速，加工中小凹镜片频率高。品质较稳定。5. JPT15.4 机械加工范围：值理论值：330实际加工较适应值：725R值理论值：R1R50（主要加工凹镜片） 实际加工较适应值：R5R70（主要加工凹镜片）机台主要特点：单轴启动，最大摆动角度60060机台作业要点：球芯位置设定：该机台出厂以设定好，当钢直尺处于72位置时，准球芯高度为30机台转速设定：主轴转速=机床面板上转速表的读数2.8加工时间社

　　10、定：根据加工镜片值大小，磨耗度高低来设定。压力设定：通过一次压力调节器和二次压力调节器可分别调节初始压和加工压力，根据加工镜片值大小，磨耗度高低来设定但必须达到规定的磨削量。6. 平摆机 机械加工范围：值理论值：10120实际加工较适合值：2070R值理论值：R0（凹凸都比较合适）实际加工较适合值R50（凹凸都比较合适）机台主要特点：主轴可以在范围内倾斜角度，（-10前+40后）配有加热装置，可对抛光液进行加热及恒温控制，串棒调整高度。 机台转速设定：根据镜片根据镜片值大小，加工难易程度来设定。 加工时间设定：根据镜片值大小，磨耗度高低来设定，多

　　11、片加工时间应加长，保证磨削量。 压力设定：根据镜片值大小，磨耗度高低，加工难易来决定，该机台较适合加工中大型镜片，特别是光圈要求低的机种以及多片成盘加工机种，工作效率高。加工光圈要求高的机种，该机台稳定性差的特点就非常明显，修机时间长，效率降低。三、抛光所用辅材及治工具简介1 抛光粉a. 几种常用的抛光粉的物理性能三氧化二铁氧化铈氧化锆分子式Fe2O3CeO2ZrO2外观深红色、褐红色白色、白色、、棕色比重5.1-5.37-7.35.7-6.2莫式硬度5-76-85.5-6.5颗粒外形近似球形多边形边缘清晰颗粒大小（m）0.2-1.00.5-40.25-0.7晶系斜方晶系立方晶系单斜晶

　　13、51.568黄褐一般硝种适用MP-100MOVAX-003.0965%黄棕高效率研磨力强二种适当配比（约1：1） 以上研磨粉，加工了磨耗度为60的La系列硬硝材直至加工磨耗度400以上的软硝材，如使用HDXP-101抛光加工了FCD1硝材。（磨耗度410，耐水1，耐酸3）b. 抛光粉浓度、PH值在抛光过程中，需对抛光粉浓度、PH值等进行严格控制。（1）对研磨液的浓度以比重计测量，一般设定为1.0151.025（g/cm3），根据硝材的情况有时设定为1.0101.035。特殊情况也可能用到1.0051.050。如以重量比研磨粉：水大约为5%左右。其原则是软硝材浓度小些，硬硝材浓度适当取大一些。大

　　14、约比例：磨耗度： 70120 120170 180以上比重： 1.0301.035 1.021.03 1.0151.025（2） 研磨液的PH值对研磨是十分重要的，要定期检测，一般设定PH值认为偏弱酸较好，尤其对LaK,LaSF,SK,SF等硝材加工，对其PH值作业标准中应予规定。国内认为PH值5.86.5最佳。我公司消除07-0005（LaK14），022-0006（LaM66）青蛙皮烧伤等，（我公司称为印子取得了较满意的结果。目前，我们调整研磨液PH值最常用的是柠檬酸（C6H807H20）。总之，对不同硝材的镜片，应根据其化学稳定性（耐水性、耐酸性）和磨耗度，选择不同种类、不同粒度的研磨粉

　　15、，并设定其浓度及PH值。2 研磨皮： 化学名称为聚氨基甲酸酯，简称聚氨酯。我们所用之研磨皮，是一种具有良好微孔结构，其强度、耐磨性、耐热性均较好，其硬度和塑性适中，是一种抛光效率高，使用寿命长的研磨抛光材料。其研磨镜片表面粗糙度为0.010.04um。目前研磨皮有以下种类，根据硝材的磨耗度，从硬到软可参考按以下顺序选用研磨皮：a、LP-87 淡或肤色b、LP-57 白色c、LP-26 粉红色（一般硝种多用，单片、多片均可）d、LP-66 红褐色或暗红色（多片或大镜盘多用）e、GR-35 灰色（软硝材多用）其中LP-87和LP-57一般在单片高速加工经常采用。（主轴转速在2500rpm以上）

　　16、。LP-26中高速一般硝材适宜LP-66、GR-35软材低速（1500rpm以下）或多片大镜盘用。 研磨皮按其厚薄尺寸又分为：0.5mm、0.8mm、1mm、1.25mm和1.5mm多种。一般单片加工采用薄的研磨皮（0.5mm或0.8mm），而大镜片或多片加工镜盘口径较大时宜采用厚的研磨皮。3 治具的标准： 内容 基准（u） 注意事项（磨砂规格） 皿色钻修皿（Lap） -0-1(负) 2000# 红钻修皿（lap） +1+2（正） 2000# 绿研磨皿治具 0 800# 治具（夹具台） 0 800#设定抛光皿曲率半径R研=Rd&,式中R为镜片曲率半径。±

　　17、;d为抛光皮的厚度，&为粘结胶层厚度一般取0.1mm即可。抛光皿为凹时取（“+”）号，抛光皿为凸时取“-”号。加工的抛光皿曲率半径是否与设计值R研有偏差，可用千分表测量环对标准R值规零，算出抛光皿的矢高h值与标准R的矢高h0值，计算出h=h0-h，实测抛光皿（经标准R值归零后）即得实际抛光皿曲率半径是否正确，做为判断依据。h=R-（R2-(D/2)2）1/24. 抛光皿的粘贴：（1）冷粘抛光皮：用日本合成树脂A-521或用日本2200接着剂粘结，粘前应先用丙酮或三氯乙烯将研磨皿台擦净，并在剪好的抛光皮上和皿上薄薄涂一层接着剂（均匀涂到全部位）。35分钟以后（已不粘手）抛光皮与皿台贴紧压

　　18、实，用塑胶锤赶压和敲打，尤其注意边缘及抛光皮开缝处。（抛光皮必须开缝或打孔）。 （2）热粘抛光皮：经煤气炉加热的研磨皿。