１１８５＿７４的有关等级要求，并
３蓝宝石零件加工中的工艺 摸索 ３．１精磨工序
精磨工序是抛光前的一项重 要工序，其目的是使零件达到抛 光工序所需要的尺寸精度和表面 质量。直接影响精磨工序质量的 因素有加工设备、模具以及精磨 磨料。
同时保证尺寸精度，是蓝宝石加 工的关键技术所在。
２零件外形尺寸及技术要求
床速度及机床压力等方面进行工 艺摸索。 机床的速度和压力直接影响
保护性倒角最大０．１×４５０； 用５倍放大镜观察，零件边 缘不允许有崩边及脏物存在。
到被加工零件的精度。机床主轴 转速越大，磨削效率越高，被加 工零件表面的粗糙度就易于保 证。但模具磨削速度的提高受到 高速精磨机床的精度、稳定性及
模具本身强度的限制，由于模具 工作时从中心到边缘各点的瞬时
图１零件图
谱范围０．３～６肿具有很高的透
过率；在红外空空导弹上，常被
用作头罩、滤光片和窗口材料。 但另一方面，蓝宝石这些特 殊性质，也使其加工非常困难。 国际上蓝宝石零件的加工工艺一 直处于保密阶段。蓝宝石零件加 工的难点主要是控制表面质量， 在加工过程中如何避免或去除麻 点和划痕，达到国家标准
ＧＢ
ｃ．精磨速度应从低速磨起，模 具与零件胶盘磨合后再加快速度； ｄ．精磨过程注意冷却，精磨 完工后，将胶盘清洗干净；
ｅ．抛光模表面应平整，防止 光圈变形。
致。将机床的速度、压力、精磨模
具、磨料等因素合理搭配，才能 获得满意的精磨效果。
４结
论
（１）蓝宝石宜采用高速高
３．１．３精磨中光圈的控制
由于我们加工的零件厚度与 直径之比均在１：３０以上，对于这
空制造工程手册：光学元件工艺． 北京：航空工业出版社，１９９３
２
３．３磨边
由于零件不允许崩边及脏物 的存在，所以磨边工序安排在最 后。
保证加工出的零件光圈』、ｒ＝２， △Ⅳ＝Ｏ．２，表面粗糙度Ｒ。值为
０．０５胂。
３．１．４精磨表面质量的控制 高速精磨易产生麻点和划 痕。麻点产生的原因主要是精磨 时间不够或磨削量不足；划痕产 生的原因主要是模具表面钝化、 硬度或粒度不合适、冷却液不干
凹凸不平的毛面及残余破坏层，
保证达到规定的表面疵病等级；
３．３．２磨边及倒角
磨边及倒角砂轮的选择：蓝 宝石材料比较硬，应选用较软的 砂轮，砂轮粒度的粗细主要根据 加工零件的大小、加工表面精度 以及磨削效率来选择，粒度太 细，磨削效率低；粒度太粗则易 崩边、破口。根据实际加工情况， 选择了树脂金刚石砂轮，粒度为 ２４０＃。磨出的零件表面无崩边， 符合要求。
Ｄｏ＝④１２．５姗
收稿日期：２００ｌ一０９—０３
零件表面划痕麻点等疵病增
多。
万方数据
・４８・
航空兵器２００２年第３期
３．１．２精磨模具及磨料 由于蓝宝石材料较硬，不能 采用一般加工光学玻璃的模具加 工。因为一般加工玻璃的模具是 用铸铁制成的，由于铸铁硬度 低，模具磨损较快。精磨模具一
般采用锡盘或高硬度的钢制成。 磨料的选取也是至关重要 的。可以选择两道砂进行精磨， 保证精磨后的零件砂面均匀一
Ｍｅｕｅｓ
Ｇｒｉｏｔ．ＩⅣｉｎｅ，ＣＮ：Ｃｏｐ）ｒｒｉｇｈｔ
Ｇｒｉｏｔ．１９９５
万方数据
航空兵器２００２年加工工艺探讨
徐岩 宋树生潘晓萍
洛阳，４７１００９）
（中国空空导弹研究院
摘要：介绍了在红外系统中使用的蓝宝石零件的加工工艺。针对蓝宝石材料的特 最，重点解决了蓝宝石零件精磨、抛光及磨边中的工艺问题。 关键词：磨料精磨抛光表面疵病
１概
述
光，直接影响零件表面质量，所 以采用了高速精磨，把粗磨和精 磨结合在一起，提高了精磨后的 零件表面粗糙度，为抛光创造有 利条件。
压进行加工，精磨时采用碳化硼
磨料，抛光时采用锡抛光盘和硅 胶体抛光剂。加工出的零件表面
样的超薄零件在高速精磨时，既
要求表面质量好，又要求光圈稳 定。这要考虑模具与零件胶盘的 相对尺寸要恰当，模具的平面度 要好，机床速度与压力要匹配，
质量最高可以达到Ｂ＝Ｈ（ＧＢ １１８５—７４）。 （２）光学零件表面质量的好 坏是由诸多因素决定的。如胶盘 的大小应与模具相匹配、机床速 度的高低、压力的大小、抛光粉
验，对蓝宝石的抛光机理、抛光 剂和抛光模的作用有了较为驵确 的认识。
３．４加工注意事项 ａ．零件上盘时，零件与零件 之间应留有间隙，以便于清洗； ｂ．碳化硼磨料在添加时不能
成团，悬浮液不要太稀或太稠；
（１）在抛光过程中，抛光剂 对蓝宝石表面起着磨削作用，借 助抛光模与蓝宝石表面的摩擦，
将零件表面的砂眼磨掉，逐渐形 成光滑平整的光学表面。我们选 用的抛光粉颗粒均匀，抛光效率 较高。 （２）抛光模质量的优劣，对 零件表面质量有直接影响。因此 要求抛光模硬度合适，表面平 整，抛光过程不损伤零件表面。 （３）从微观上讲，蓝宝石的 抛光实际上有两种作用存在于蓝 宝石表面，这就是机械和化学作 用，当这两种作用保持平衡时， 抛光出的零件表面质量最好。
随着现代科学技术的发展， 具有各种优良性质的非金属材料 在红外技术领域得到了广泛的应 用，尤其是蓝宝石材料，由于其
高速精磨机床是在高速高压
下工作，因此对精磨机床的精
硬度高（莫氏硬度为９），具有良
好的光学性能和抗腐蚀性，在光
度、稳定性等方面都要求很高， 因为这些因素都直接影响到零件
的尺寸控制和表面质量。 为了提高蓝宝石零件的表面 质量，需要在磨轮、精磨模具、精 磨磨料、抛光模层、抛光辅料、机
二是精修面形，以实现所要求的 光圈和光圈误差。抛光过程是将 抛光剂加在抛光模与零件表面之
间，借助二者的相对运动，使零 件逐渐抛光成具有一定面形精度 和表面质量的光学表面。 为了提高蓝宝石零件表面质 量，在抛光剂的选用和提高抛光 模质量等方面进行了大量的试
ＭｅⅡｅｓ Ｇｒｉｏｔ．０曲ｃｓ
Ｇｔｌｉｄｅ ３：ＭｅⅡｅｓ
零件外形尺寸如图ｌ所示。 技术要求：
Ⅳ＝５： △Ⅳ＝０．５：
线速度不同，因此模具的合理转
速应根据试验和经验选取。压力 的大小应根据零件表面质量要求
通过试验确定。因为增大压力， 磨削量增加，零件表面粗糙度略
微变好，但压力过大，容易造成
Ｂ＝ⅡＩ级；
３．１．１精磨机床
蓝宝石材料硬度较高，如果 采用一般的精磨机床加工，零件 表面破坏层加深，不利于进行抛
３．３．１夹具（接头）的修整
在磨边之前，必须对夹具进行 修整。磨边夹具应满足与零件的支 靠定位面的跳动小于０．００５
ｍｍ。
修磨夹具时，对这种平面零 件着重修磨端面，用车刀修磨后 的夹具，还需用毛毡、毛呢、聚氨 酯等加研磨膏进行抛光。当夹具 转动时，用手指接触应感觉光滑 而平稳。
净等。
３．２抛光工序 抛光的目的一是消除精磨后
的浓度等等难以给出统一的标 准，要根据实际情况及经验进行 确定。 目前，国内蓝宝石材料内部 质量较差，大部分是条纹或波纹 较严重。调研了国内许多蓝宝石 生产厂家，如苏州晶体元件厂、 烟台宝石厂、天津硅酸盐所等， 每次加工的基片均由于材料原因 报废很多。某产品所用的滤光片 因厚度是３ⅡⅡｎ（材料越厚内部缺 陷越不容易控制），国内材料内 部质量很难达到要求，只有寻求 国外材料。 参考文献 １《航空制造工程手册》总编委会．航