外观（接头划伤）抽检/全检（自检、巡检） 目视
砂挂的目的：
保证零件达到抛光前所需要的尺寸精度、表面粗糙度及面形 精度.
磨削工具：
砂挂皿
砂挂机器：砂挂机
主要有：下摆机、SSP、上摆机 LF机、
砂挂工程简介
砂挂方法分：
散粒磨料砂挂（细磨） 金刚石丸片砂挂（高速砂挂）
高速砂挂类型：
成型法：准球心、用成形模具加工。 特点：零件表面的形状和精度是依靠磨具的形状与精
性硬、质轻、透明度好
火石玻璃F（Pb＞3%） 折射率高（nd=1.58~1.95） 色散小 (νd=23~50)
性软、质重、带黄绿色
光学零件概述
光学偏心（C）
➢ C——中心偏差： 光轴与镜片几何轴之偏差，也常用角度表
示ε; 光轴:两轴面中心的连线称为光轴; ➢ 偏心的存在会使系统产生慧差、象散的象差
光学零件概述
光学零件按结构和工艺特点可分为： ➢ 透镜 ➢ 棱镜 ➢ 反射镜 ➢ 分划元件 ➢ 平板元件 ➢ 光楔等
光学零件概述
透镜：
由两个折射曲面或一个曲面和一 个平面所围成的透射体。
作用：改变光线在光路中的运行方向， 使光线产生会聚或发散效果
光学零件概述
按作用功能可分为:正透镜与负透镜(见后) 按表面几何形状可分为
➢ 设计时一般取： △N=(0.1～0.5)N
光学零件概述
光学表面疵病（B）标示：
➢ B—表面疵病符号，只有光学表面用，表示光学表面存在的划 伤、擦痕、破点、麻点、破口等缺陷。
➢ 通常也称外观，国内外大部分使用美国军标，也有用德国标 准的。
➢ 外观的检查均是靠目视在特定环境及光源下进行判断。
光学零件材料简介
双凸透镜 双凹透镜 平凸透镜 平凹透镜 弯月透镜
光学零件概述
90度
180度
棱镜：由两个或两个以上相交的折射或反射
平面所组成的透射体。
作用：分光或使光线转折作用 根据棱镜的结构和工艺特点，可分成多种类 型。 棱镜举例:直角棱镜、等腰棱镜、斜方棱镜、 五棱镜、直角屋脊棱镜、等腰屋脊棱镜等
光学零件概述
2、工艺性具体指标： * 化学稳定性：
玻璃抵抗水溶液、潮湿空气及其它侵蚀介质如酸、碱、盐等破坏 的能力。
* 机械性质： → 比重 → 脆性 → 抗拉、抗压强度 → 硬度（超软FCD1/超硬S-LAL14）
3.镜片加工流程
从硝材投入到镜片完成主要工程：
备料(硝材)
荒折(CG) 砂挂 研磨
前 工
内部加工流程：（前工程）
无色光学玻璃的质量指标
七项指标：
→ nd、νd与标准的允许差值 → nd和νd在同一批玻璃中的一致性 → 光学均匀性 → 应力双折射 → 光吸收系数 → 条纹度 → 气泡度
光学零件材料简介
无色光学玻璃的工艺性
工艺性指的是玻璃可加工性的好坏、直接影响加工精度、效率及成 本。
1、工艺性取决于玻璃的理化特性，受玻璃的内部结构制约。 玻璃内部各类氧化物含量百分比不同，表现出的工艺性也不同。
光学冷加工基础知识宣导资料
光学基础知识讲解目录
1. 光学零件（镜片）概述 2. 光学镜片材料介绍 3. 镜片加工流程 4. 荒折工程简介 5. 砂挂工程简介 6. 研磨工程简介 7. 芯取工程简介 8. 镀膜工程简介 9. 粘合工程简介 10. 涂墨工程简介 11. 光学基础知识 12. QA检查
出镜片表面（或球形之一部份）。 镜片
各工程特点: CG→砂挂第1道（半精加工）→
砂挂第2道（精加工）→研磨（抛光）。
重点管理项目 品质保证项目 检查方式方法
串棒 钻石粒
检查工具
皿基座
砂挂液PH
砂挂丸片
合皿
中心厚度
抽检（自检、巡检、提检） 手提式百分表
光圈/△h
抽检（自检、巡检、提检） 样板、测环
外观（划痕、砂目等） 抽检（自检、巡检、提检） 目视
程
加工组别有:单片、多片
由于设备的加工范围和镜片的
芯取 镀膜 粘合 涂墨 QA检查
特性，大流程有分：
后
* CG →砂挂D→研磨D→多片S
工
* CG →多片S→砂挂D→研磨D
程
* CG →多片S→多片D
* CG →砂挂S→研磨S
→砂挂D→研磨D
硝材
荒摺
砂挂
研磨
芯取
镀膜
粘合
涂墨
镜片加工流程(备料)
备料：
芯取加工对象：
零件的中心偏（C）、外圆直径（D）、深度、跳动、倒角
定心方法：
光学定心法、机械定心法
重点管理项目 品质保证检 查方式方法
芯取机
检查工具
主轴精度 切削液 砂轮选择/调整
倒角、有效径 抽检（自检、巡检） 倒角显微镜
外径 、深度
抽检（自检、巡检） 分厘卡、 高度计
中心偏跳动
抽检（自检、巡检） 偏心仪
无色光学玻璃
行业内使用最多，光学常数是最主要的性能指标，也是分类及定牌号的 主要依据。
无色光学玻璃类型
根据色散系数νd的大小，无色光学玻璃分二大类18种类别： 冕牌玻璃 νd＞50 火石玻璃 νd＜50
冕牌与火石玻璃性能特征比较
冕牌玻璃K（Pb＜3%） 折射率低（nd=1.50~1.55） 色散大 (νd=55~62)
度来保证的；
加 工 流 程：
荒摺完品
加工第一面
加工第二面
砂挂完品
砂挂工程简介
砂挂加工原理：
设备底座马达带动主轴（砂挂皿）
上治具
转动：1000～ 3000min-1；摆动马达带
动工件轴(治具内镜片)左右摆动(或前
后)、治具+镜片因摩擦力产生之自身转
动，加以压力使镜片被砂挂皿切削，从
而三者运动之复合即为球芯运动，加工
分类：单片研磨、多片研磨；低速研磨、高速研磨。
砂挂完品
加工第一面
加工第二面
研磨完品
7.芯取工程简介
光学零件芯取：
目的：校正偏心、外圆尺寸符合装配要求。 定义：校正偏心的过程即为定心。是把透镜二个球面的球心调
整到磨边机主轴线上，使得磨边时透镜是绕自身二个球 心连线旋转，则用砂轮磨削出的外圆柱面几何轴和光轴 一致。 芯取的实质是把透镜的几何轴固定到光轴上。
6.研磨工程简介 （抛光）
研磨主要机器：下摆机、SSP、上摆机、LF机等
光学零件的抛光是获得光学表面最主要的工序。
目的：
1 去除精磨的破坏层，达到规定的表面疵病要求； 2 精修面形，达到要求的光圈和局部光圈，最后形成透明规则的表面。
研磨机理
四种理论：机械磨削理论、化学作用理论、热的表面流动理论、 研磨的本质是机械、化学和物理三种作用的错综复杂的过程
硅酸盐玻璃：以二氧化硅（SiO2）为主要成分 硼酸盐玻璃：以三氧化二硼（B2O3）为主要成分 磷酸盐玻璃：以五氧化二磷（P2O5）为主要成分
光学玻璃的熔炼过程：
配料→硅酸盐形成（800℃-900℃）→玻璃形成（1000℃-1250℃） →澄清→均匀化（1400℃-1500℃）→冷却（200℃-300℃）→成型 →退火→型料
➢ 透镜存在偏心时，透镜的边缘厚度也有差异
（边厚差△t）。 △t=D*C/[f′*（n-1）]
➢ 加工中通过定心磨边保证偏心。
一般有光学定心及机械定心二种方式
f
ε
光学零件概述
镀膜：
➢ 光学零件表面一般都要镀膜，镀膜要求依光学设计进行 ➢ 薄膜分类：增透膜、反光膜、分光膜、滤光膜、保护膜等等 ➢ 按结构分单层、多层 ➢ 大多数零件都是镀增透膜，主要参数是：
中心波长λ0、反射率R、透过率T
➢ 若为多层膜须有透过率要求的曲率线图——分光曲线
光学零件材料简介
光学玻璃的构成：
光学玻璃是由硅（Si）、硼（B）、磷（P）、铅（Pb）、钾（K）、钠 （Na）、钡（Ba）、砷（As）、铝（Al）等多种氧化物在高温下形成复 杂盐熔体，经过过冷而得到各向同性的无定形物体。
荒折加工对象：
零件的球面曲率半径、中心厚度以及表面光洁度。
切削工具：
筒型金刚石砂轮
荒折机床：
荒折机，如：CG2.0，零件加工范围：φ3mm～φ80mm
荒折工程简介（开球）
上海工厂荒折机简介： 使用荒折机共2种：
1．韩国时代机（CG2.0） 2. 台湾勇溢（单片机器）/（成盘加工机器）
在加工光学零件时，需要为光学
零件预备加工所用的材料，常
称为毛坯料，硝材。
粗平图
C0.3
C0.3
板料
毛
条料
R1=∞
R2=∞
坯 料
粗平料
型料
型料图
C0.4
C0.4
R1=+83
R2=+36
?40.9--00..3083
4.荒折工程简介
荒折目的（）开球）
将毛坯料在荒折机上进行荒折粗加工，将零件切削出与公称 球面较为 接近的球面，为零件的砂挂做好准备。
加 工 流 程：
硝材
加工第一面
加工第二面
荒ห้องสมุดไป่ตู้完品
荒折工程简介
荒折加工原理（球面荒折原理）：
1.球面荒折俗称CG，即为球面创成之意。如图：
5.砂挂工程简介（精磨）
砂挂工程定义：
镜片加工流程：荒折→砂挂→研磨 砂挂工程处于中间工序；相当于机械加工中的半精加工。 定义：对于来料之CG完品，切除其裂层，且达至规定之表面粗糙度 （外观）和面形误差（光圈N）、以及中心厚度（T）。
面别 公称R值 光线有效径 镀膜有效径
R1 +79.48 ?38.5 见注1
R2 +38.1 1 ?36.1 见注1