研磨加工工艺(上课资料)

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1、 研磨加工工艺目录一、研磨工程简介 二、研磨工程加工原理 三、研磨辅材的识别与作用 四、研磨粉的识别与作用 五、研磨皮的种类及作用 六、研磨加工的品质要求 七、外观、光圈、厚度的认识 八、研磨外观不良产生的原因及克服方法 九、研磨光圈不良产生的原因及克服方法 一、研磨工程简介研磨工程简介研磨是引朮日本的叫法，国内统称抛光。 研磨工序是光学镜片获得光学表面最主要的工 序，其目的: 1、去除精磨的破坏层，使镜片表面达到图面规定的外 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 本数要求及光圈局部误差的要求) 3、研磨分单片研磨和多片研磨，本次讲解 单片研磨（镜片在上）。研磨加工

2、示意图： 二、研磨的加工原理二、研磨的加工原理研磨是个十分复杂的过程，所以至今尚未形成一 种能说明一切有关研磨现象的统一理论，经过长 期的观察和研究，目前，主要有三种:（一）机械磨削理论：认为氧化铈颗粒切削同CG 、砂卦之金刚石颗粒切削相似。 （二）化学作用理论：玻璃凸凹层的突出峰部靠 水解去除。 （三）热表面流动理论：摩擦热引起热熔化流动 ，致使表面平滑。 以上三种理论在不同程度上都有一定的正确性， 基于三者的综合作用，现又提出第四种看法，即 研磨是机械、化学和物理三种作用的错综复杂的 过程。研磨机的转速和压力、机械精 度、治工具、研磨粉质量、研 磨液的浓度、清洁度、酸碱度 。以及玻璃种类及

3、精磨后的表 面粗糙度等。对研磨效率和镜 片外观质量都有重要影响。三、研磨辅材的识别与作用研磨粉：稀土中添加化学元素金属氧化物如（ 铁铈铝锆钛铬等金属氧化物 ）， 以增加镜片的研磨量. 研磨粉是研磨工序使用的主要材料之一 它的性能以及其它工艺条件的合理匹配 对研磨零件的加工效率和表面都有重要影响 研磨粉1、大顆粒的研磨粉虽然有利于机械磨削 作用但由于有效面积小效率并不高 反之研磨剂顆粒太小虽有效面积大 但不利于微小切削作用研磨效率亦不高 2、一般用比重來测量研磨浓度设定为 10151025（g/cm3）硬硝材浓度要 大些软硝材浓度相对要小些现公司使 用的有： 型号粒度（um）PH值Ce02含量颜

4、色备注ROXH-4（K）1.89.550%红褐一般硝种适用TE-1000#1.2 红褐一般硝种适用H-1011 90%白色软硝种适用SY-101 黄褐软硝种适用CePOL201#2.02.5683%87%肤色研磨力较强，高效TE-506#0.8 红褐软硝材适用1650#21 90%以上白色硬硝材适合ZOX-N(糊状)1.01.45.5-6.5Zr0248% 550/0肤色烧蚀 的防止发生 佳Lak,FK,SF适N-51.568 黄褐一般硝种适用 MP-1003965%黄棕高效率研磨力强MOVAX-00二种适当配比（约1：1） 镜片加工过程中高速旋转时研磨液注入一 定要充分，研磨粉在研磨时容易堵

5、塞皮孔 和缝隙，应经常用铜刷或牙刷清洁研磨模 。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，是一种研磨效率 高，使用寿命长的研磨研磨材料。研磨皮的种类及作用： 1、LP-87 淡黄色或肤色(硬硝材多用) 2、LP-57 白色（一般硝种多用） 3、LP-26 粉红色（一般硝种多用，单 片、 多片均可） 4、LP-66 红褐色或暗红色（多片或大 镜 盘多用） 5、GR-35 灰色（软硝材多用）研磨皮的种类及作用： 研磨皮按其厚薄尺寸又分为：0.5mm、 0.8mm、1mm、1.25mm和1.5mm

6、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。研磨液的PH值 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。目前 ，我们调整研磨液PH值最常用的 是柠檬酸（C6H807H20），有效的 消除“水痕”与青蛙皮等 。 研磨加工的品质要求1 、寸法： 研磨加工所要求的寸法主要为厚度及牛顿 圈的条数（R值）。 （1） 厚度（T）：主要通过研磨的时间 、压力、转速来控制。 （2） R值：通

7、过改变研磨皿的R值而达 到规定的R 值。 研磨加工的品质要求外观（E） 不良内容有：砂目（）、伤痕 （）、斑孔（）、压克（）、 裂损（）、材不（M）研磨加工的品质要求 面精度（AS） 牛顿圈的规则程度： 它主要由：治工具精度、机械精度、 辅材（研磨液、研磨纸及机械的参数所决 定）光圈 一 光圈概述 1.被检查镜片表面与标准曲率半径的原器面形有偏差时它们之间形成对称的 契形空气间隙从面产生等干涉仪条纹在白光照射下可见到彩色光环这种彩 色光环称为光圈物理学中称为牛顿环 。 2.面本数 : 红色光圈有几圈面本数就有几本. 二、正光圈、负光圈的识别： 原器区分 负光圈: 当空气隙缩小时，条纹从边缘向中

8、心移动。 正光圈: 当空气隙缩小时，条纹从中心向边缘移动。颜色区分 正光圈：从中心到边缘的颜色顺序为黄、红、蓝。 负光圈：从中心到边缘的颜色顺序为蓝、红、黄。 光圈检查: 1 . 检测物(镜片)及检测原器需擦拭干净。2 .俩者轻轻重合，3 . 检查时以垂直视角进行读取 负光圈 正光圈光圈 注意事项 1、测定温度：252。原器与被检镜片的温度要一致 ，要特别留意温差，否则测出的值不准确。 2、镜片被测面和原器表面必须擦拭干净以免造成条数 不准确。 3、镜片放在原器上测量光圈时，要推而不压，压而不 推。 4、镜片在原器上时不可滑动,测量时动作要轻,压力适当 。 5、读数时眼睛要与镜片垂直，镜片边缘

9、出现光带时， 不完整不读。 6、将镜片取出时,两手要垂直的将镜片取出。厚 度指镜片的中心肉厚，测量镜片中心厚度为 双凸面时，找最高点，双凹面时，找最低 点. 面平一面凹，则找最低点. 面平一面凸，则找最高点. 面凸一面凹，须根据镜片形状而定.依据镜片形状选择测量方法：双凸镜片测量镜片为一面凹一 面凸时:两面凹时:一面平一面凸时: 研 磨 机 台 介 绍各机型加工范围围机型凹凸镜镜片加工曲率 范围围()镜镜片加工范 围围加转转速范围围 春近 050 凸R3R5032003000凹R3R5032003000 047凸R3R7085003000凹R3R6085003000 LF机 凸R3R20535

10、20003000凹R1R5053520003000 SSP-4 凸R5R1522503000凹R3R5022503000 LR 凸R10156003000凹R10156003000春近（下摆机）春近（下摆机）机械范围：值理论值： 330 实际加工较适合值：320 R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25003000Rpm 加工时间：应根据

11、加工镜片值大小，磨耗度 高低来设定。 压力设定： 该机台是采用气压、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。 4. CF-4（CF-5） 机械加工范围：理论值：525 实际加工适合值：1030 R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） 调整原理： 串棒针中心线与串棒摆动中心线相交于磨皿 （镜片）球心点，称二线一心合一。 R值（高度）粗略调整： 装上磨皿后，启动机台，用眼观察串棒尖离球面之距 离，中心边缘是否一致，若不一致，松开锁紧螺丝， 旋转调节螺母，直至中心边缘一致，固紧锁紧螺丝（ 串棒摆到边缘离皿远时降低球心，将串棒往

12、下调）。SSP-45. SSP-4 机械加工范围：值理论值：330 实际加工较适应值：725 R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 ） 调整原理： 串棒针中心线与串棒摆动中心线相交于磨皿 （镜片）球心点，称二线一心合一。 R值（高度）粗略调整： 装上磨皿后，启动机台，用眼观察串棒尖离球面之距 离，中心边缘是否一致，若不一致，松开串棒、高度 升降来调整，直至中心边缘一致。（边缘离皿远时升 高高度调节然后将串棒往下调）。L R 机台加工原理：疑擬球心型（见图2） 适用范围： 本机加工球面曲率半径R值为10 镜片直径：1560 本机特点： 1、主轴转

13、速，倾角可调整。 2、两槽四轴。 3、运动平稳性好。 4、加工范围非常大，克服准球心加工范围小之 特点。机台调整： 主轴倾角调整：松开锁定手把，转动主轴倾斜 手轮， 达到所需倾角，锁紧锁定手把。 倾角计算式： D Sina = 2R D：镜片外径 R：镜片曲率半径 串棒的移动，调整偏心机构，使推动机机构前 后移动量12mm左右。研磨外观不良产生的原因及克服方法砂目（） 产 生 原 因 、荒摺面粗、砂挂切削量不足， 没有完全切削掉荒摺残留的破坏层 ，致研磨无法 消除； 、砂挂光圈太正或太负，致研磨 时间到时边缘或者中心没有磨到； 、研磨松紧不一致，局部位置研 磨不足； 、研磨皿钝化（表面太光滑）

14、， 研磨液浓度太低或使用太久使其磨 削能力下降。 、摆动幅度太小或偏芯位置太靠 中心，致研磨削力不足； 、研磨时间不足或研磨剂选用不 当； 、压力太轻或串棒没有作用在上 治具上； 、镜片被磨削面积大，研磨液无 法进入磨削中心。 、治具垫纸太低，镜片未露出白 塑钢。 、转速太低。 克服方法 、严格控制荒摺和砂挂质量，前 工序破坏层必须完全消除，方可流 转至研磨。 、砂挂面形精度严格控制在规格 范围内。 、修整研磨皿或重新更换新的研 磨皿，保持皿表面面形一致， 、用牙刷或软的铜刷轻刷研磨皿 表面后，用修皿重修LAP（校正） ，添加新的研磨粉，调整研磨液的 浓度。 、调整摆动幅度和偏移位置，让 上治具与上上治具转动灵活。 、重新设定研磨时间和选择新的 研磨粉。 、调整串棒位置和压力，使镜片 能被正常磨