镜片加工知识之四研磨

改革改革 事在人为！事在人为！镜镜 片片 加加 工工 知知 识识经营革新室之四研磨工程加工原理和不良分析目目 录录Title1：研磨加工工艺1Title2：品质不良分析及对策2Title1：研磨加工工艺研磨加工工艺一、研磨加工的目的：一、研磨加工的目的：镜片的研磨是获得光学表面最主要的工序，其目的是：1.去除砂卦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；Title1：研磨加工工艺研磨加工工艺二、研磨的机理二、研磨的机理（3种基本学说）种基本学说）：1.机械磨削理论：机械磨削理论：机械说认为：研磨是砂卦的继续，研磨和砂卦的本质是相同的，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，实验表明研磨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，研磨速率越高；2.化学作用理论：化学作用理论：化学说认为：研磨过程是在玻璃表层、研磨液、研磨皿和水的作用下，发生错综复杂的化学过程，主要是玻璃表面发生的水解过程；3.表面流动理论：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。综上所述，研磨过程是极其复杂的，至今没有得出完善而统一的结论，但普遍承认综上所述，研磨过程是极其复杂的，至今没有得出完善而统一的结论，但普遍承认的观点是：机械理论是基本，化学作用是重要，表面流动也可能存在的观点是：机械理论是基本，化学作用是重要，表面流动也可能存在。Title1：研磨加工工艺研磨加工工艺三、研磨所用的辅材及治工具简介：三、研磨所用的辅材及治工具简介：1.研磨粉：研磨粉：（1）研磨粉型号：）研磨粉型号：我们公司目前使用的（含试用）的研磨粉主要成分大多为氧化铈（稀土元素氧化我们公司目前使用的（含试用）的研磨粉主要成分大多为氧化铈（稀土元素氧化物）元素符号物）元素符号CeO2,粒度范围粒度范围.m，硬度为，研磨力佳，接触性好我，硬度为，研磨力佳，接触性好我司采用的研磨粉型号和规格大致如下：司采用的研磨粉型号和规格大致如下：Title1：研磨加工工艺研磨加工工艺（2）对研磨液的要求：）对研磨液的要求：浓度：以比重计测量，一般设定为1.0151.025g/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。其原则是软硝材浓度小些，硬硝材浓度适当大些；PH值：一般设定PH值认为偏弱酸较好，即为5.86.5最佳，我们调整研磨液PH值最常用的是柠檬酸或硝酸锌；对不同的硝材的镜片应根据其化学稳定性（耐水、耐酸、耐碱）和磨耗度来选择不同种类、不同粒度的研磨粉，并设定其浓度和PH值。2.研磨皮：研磨皮：化学名称为聚氨脂，是一种具有良好微孔结构，其强度、耐磨性、耐热性较好，研磨镜片表面粗糙度为0.010.04m，根据硝材的磨耗度从硬到软参考按以下顺序选用研磨皮：Title1：研磨加工工艺研磨加工工艺（1）LP-87 淡黄色或肤色；（2）LP-57 白色；（3）LP-26 粉红色（一般硝材多用，单片、多片均可）；（4）LP-66 红褐色或暗红色（多片或大镜盘用）；（5）GR35 灰色（软硝材多用）；研磨皮按其厚度尺寸又分为：0.5mm、0.8mm、1.0mm、1.25mm和1.5mm多种，一般单片加工采用薄的研磨皮（0.5或0.8），而大镜片或多片加工镜盘口径较大时宜采用厚的研磨皮（如：1.0mm）Title1：研磨加工工艺研磨加工工艺3.治工具的精度标准：治工具的精度标准：内容 基准（u）用 途 皿色钻修皿（Lap）-0-1(负)修复研磨皿面精度 红钻修皿（lap）+1+2（正）修复研磨皿面精度 绿研磨皿治具 0 修复研磨皿弧度 治具（夹具台）0 把持镜片加工 设定研磨皿曲率半径R研=Rd&,式中R为镜片曲率半径。d为研磨皮的厚度，&为粘结胶层厚度一般取0.1mm即可。研磨皿为凹时取（“+”）号，研磨皿为凸时取“-”号 Title1：研磨加工工艺研磨加工工艺4.研磨皮的粘贴研磨皮的粘贴:(1)冷贴研磨皮冷贴研磨皮:我司用昭和2200接着剂黏结,粘前应用溶剂将研磨皿台擦干净,并将剪好的研磨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)研磨皮与皿台贴紧压实,用塑胶棒赶压和敲打,尤其注意边缘和研磨皮开缝处.(研磨皮必须开缝或打孔).(2)热贴研磨皮热贴研磨皮:经电炉加热的研磨皿台,用硬质研磨皮卷成的棒在其均匀涂上一层(皿台不可过热以免粘合会焦化失效).然后贴上研磨皮,并用合皿加压压实,然后放冷水中冷却.(3)使用研磨粉和胶水混合粘贴于研磨上使用研磨粉和胶水混合粘贴于研磨上,主要为小口径皿台主要为小口径皿台,具体的操作方法不作详具体的操作方法不作详细介绍细介绍.Title1：研磨加工工艺研磨加工工艺四、光圈的要求：四、光圈的要求：我们加工的镜片其图面上通常都会给出面精度要求。其中包括二部份：面本数（光圈数）要求、象散光圈允差及光圈局部不规则程度。象散光圈允差要求包括镜片表面面形的椭圆象散光圈、马鞍形象散和柱面象散等非球面形允差要求。日本用“”表示，即通常所说的“亚斯”要求，我国用N1表示。光圈局部不规则程度包括镜片面形中高、中低、垂边和勾边等要求。日本用：“”表示，我国用N2表示。我公司一般把光圈不规则程度和象散光圈统称为“亚斯”。Title1：研磨加工工艺研磨加工工艺1.什么是光圈？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，它们之间会形成对称的楔形空气间隙，从而产生等厚干涉条纹。在白光照射下可见到彩色光环（此时空气隙呈环形对称），这种彩色的光环称做光圈，物理光学中称为牛顿环。通过计算一般研磨完的镜片矢高变化1m，光圈就会变化约.5本（使用红色光带检查时）Title1：研磨加工工艺研磨加工工艺2光圈的识别与度量：光圈的识别与度量：通常是根据干涉条纹的特征，移动情况、弯曲方向、疏密程度、颜色和形状来识别和度量光圈的。（）光圈的识别：（）光圈的识别：正确的识别光圈的高低（正负）对修改镜片的面形偏差是非常重要的，识别光圈的高低常用方法有以下种：周边加压法：原理是将原器放在镜片表面上，在原器的周边加压，这样存在在原器和镜片间的空气隙变小，对应的干涉条纹也随之移动，从边缘向中心移动为低光圈，而高光圈干涉条纹的移动方向恰好相反，见下图：图（a）为高光圈，图（b）为低光圈Title1：研磨加工工艺研磨加工工艺边缘点力法：是根据干涉条纹的弯曲方向和弯曲程度来识别的度量光圈的对于平面和大曲率半径的样板当空气晾小于/2时，常采用边缘加压方法识别光圈高低。加压后，若光圈的中心朝着压点或光圈的弯曲向压点则表示光圈高(见圈a)。如果光圈的中心远离压点或弯曲背向压点则是光圈低(图b)。Title1：研磨加工工艺研磨加工工艺色序法：按光圈颜色的序别来识别光圈高低的方法，称色序法在白光照射下观测时，光圈形成色序，这是由于组成白光的各种色光，所对应的空气隙（）不同所致低光圈：从中心到边缘的颜色序列为“蓝、红、黄”（如图b)，高光圈：从中心到边缘的颜色序列为“黄、红、蓝”（如图a)。Title1：研磨加工工艺研磨加工工艺3.光圈的度量光圈的度量:（1）光圈本数：）光圈本数：在白光下按彩色光圈(或条纹)出现的周期数作为光圈N的数。一般说来，可以取其中任何一种颜色作为计算光圈的标准色，因红色鲜明，波段宽，在干涉级很多的情况下，也便于观察，测量时又不致造成大的误差，故通常多以红色作为计算光圈的标准色，即在表面上出现几个红色光圈，就为几道光圈；（2）象散误差）象散误差N1和局部和局部误误差差N2：N1是指椭圆形、马鞍形、柱形象散误差，N2 是指中高、中低、勾边、翘边等局部误差，现在我们来说局部误差N2的定义。局部误差是以局部不规则干涉条纹对理想平滑干涉条纹的偏移量（h）与相邻条纹间距（）的比值（N2h）来度量我们一般在干涉仪上拉成光带条，最好有一条经过中心Title1：研磨加工工艺研磨加工工艺4.光圈修复调整方法光圈修复调整方法:Title1：研磨加工工艺研磨加工工艺五、准球心高速研磨：五、准球心高速研磨：我们社内的机台现基本为准球心的,其原理是为了使正压力恒定,摇臂头必须对准镜片的球心,沿其表面弧线摆动(图略);为了实现准球心研磨,摇臂头的摆动轴必须通过下面的皿(镜盘或研磨皿)的曲率中心,所以要求中继治具的高度必须保证尺寸精度,否则会破坏准球心;准球心研磨的优点:(1)生产效率高:机台主轴转速高,压力大;(2)切削均匀:研磨的压力不随上下盘相对位置的不同而改变;(3)减轻了劳动强度:弹簧或用气加压和研磨液可自动供给,减轻了劳动强度;(4)对室温要求不严:研磨液温度可以自动调节;(5)设备体积小,操作简单;Title1：研磨加工工艺研磨加工工艺六、加工机台的型号和范围：六、加工机台的型号和范围：1.下摆机下摆机050#：（1）加工球面的曲率半径：凸R2R50 凹R5R50 （2）加工镜片直径：3302.下摆机下摆机045#：（1）加工球面的曲率半径：凸R5R50 凹R5R50 （2）加工镜片直径：5403.下摆机下摆机047#：（1）加工球面的曲率半径：凸R15R80 凹R15R80 （2）加工镜片直径：15404.CF4/5：（1）加工球面的曲率半径：凸R2R20 凹R1R25 （2）加工镜片直径：220Title1：研磨加工工艺研磨加工工艺5.调心机调心机SSP10：（1）加工球面的曲率半径：凸R5R15 凹R2R50 （2）加工镜片直径：3406.KJ-6：（1）加工球面的曲率半径：凸 凹R10R （2）加工镜片直径：15100以上加工范围为一般参考数据Title1：研磨加工工艺研磨加工工艺七、研磨加工的注意事项：七、研磨加工的注意事项：1.首先对砂卦完镜片的品质状况加以确认抽检，包括砂卦S2的面精度（光圈、亚斯）、肉厚（含偏肉）、外观等是否符合作业标准，不良退前工程；2.清洗机台、研磨皿，保持职场的清洁卫生并确认待研磨镜片是否有污物，必要时重新清洗干净；3.根据硝材的材质（化学稳定性、磨耗度）按作业标准配制研磨粉，检测其浓度及PH值是否符合作业标准，检查研磨喷射是否充足、到位。（若PH值偏碱可加入微量柠檬酸水溶液或硝酸锌溶液）4.研磨抽水马达应加搅拌用叶片，以防研磨粉沉淀，是研磨液浓度失控；5.研磨液增设过滤系统，对使用串棒的机器，在过滤网中应加磁铁；6.检查串棒顶针高低及顶针与端子孔配合情况，在不碰到研磨皿的原则下，串棒位置尽量防低。Title1：研磨加工工艺研磨加工工艺7.检查设备各工艺参数是否符合作业标准，如压力、转速、时间设定、角度设定，并对摆幅大小及串棒位置调整适宜。8.对单片加工检查夹具壳装入镜片后松紧是否适宜，夹具合是否刮到研磨皿；9.试磨镜片首件检查面精度（NR、AS）、外观是否符合图面要求，试磨通过后投入量产，并适时抽检，如发现不良发生，应立即对策，直到问题解决为止，不准把不良品流入后工程；10.下班前卸下研磨皿用刷子刷干净研磨皿，为不使研磨皮干燥变形，用浸水的纱布盖到研磨皿上。Title2:研磨加工工艺研磨加工工艺八、作业标准书的理解：八、作业标准书的理解：1.磨耗度：简单的来讲是镜片的软硬程度。磨耗度越小，材质越硬，反之越软，一般我们认为FA90为硬材质，FA160为软材质，在两者中间为中性；2.耐酸、耐水、耐碱：指镜片的化学稳定性，即对镜片腐蚀的轻重程度，一般我们认为某项数值大于3，则表示该项的化学稳定性差；3.参考图面和工程图面：分别是指来料的图面和需加工完的图面；5.加工条件：加工条件：（1）加工设备：根据镜片的形状和技术要求选择合适的机台（机台型号前 面已提过）；（2）转速：下摆机的转速可达3000rim/min以上，KJ-6转速约1500rim/min;其它的机台基本上介于两者之间，依加工情况调整;（3）压力：依镜片的形状、磨耗度、加工品质所决定;（4）摆幅角度：我司没有给出,依实际调试为主;Title2:研磨加工工艺研磨加工工艺（5）加工时间：加工品质所需要的时间；（6）研磨粉型号：根据镜片磨耗度和化学稳定性来选择；（7）研磨液浓度：根据镜片磨耗度来调配；（8）研磨液更换周期：是指考虑到研磨液的清洁度和切削力要求的更换时间；（9）研磨皮的型号：根据镜片磨耗度来选择；.品质管理：品质管理：（1）研磨量：用百分表检测，一般单边为0.0050.01mm；（2）亚斯：利用干涉仪检测，是指镜片的局部误差；（3）光圈：采用原器检测，注意原器是否有补负；（4）外观：利用灯光进行透射、反射检查，基准参照限度样本；Title2:不良分析和对策不良分析和对策Title2:不良分析和对策不良分析和对策Title2:不良分析和对策不良分析和对策Title2:不良分析和对策不良分析和对策Title2:不良分析和对策不良分析和对策Title2:不良分析和对策不良分析和对策改革改革 事在人为！事在人为！