1.1  光學(xué)零件制造工藝的特點(diǎn)及一般過(guò)程
制作光學(xué)零件的常見(jiàn)材料有三大類，即光學(xué)玻璃、光學(xué)晶體和光學(xué)塑料，其中以光學(xué)玻璃，特別是無(wú)色光學(xué)玻璃的使用量大。雖然光學(xué)零件的加工按行業(yè)劃分歸入機(jī)械加工一類，但由于加工對(duì)象的材料性質(zhì)和加工精度要求顯著地不同于金屬材料，因而加工工藝上也完全不同于金屬工藝而具有特殊性。

1.1.1  光學(xué)零件的加工精度及其表示
光學(xué)零件屬于高精度零件。平面零件的加工精度主要有角度和平面面形；球面零件的加工精度要求主要有曲率半徑和球面面形。高精度棱鏡的角誤差要求達(dá)到秒級(jí)。高精度平面面形精度可達(dá)到幾十分之一到幾百分之一波長(zhǎng)。平面零件的平面性和球面零件的球面性統(tǒng)一稱為面形要求。光學(xué)車間一般用干涉法計(jì)量，用樣板疊合觀察等厚干涉條紋（俗稱看光圈）。表示面形誤差的光圈數(shù)符號(hào)是N，不規(guī)則性（或稱局部誤差）符號(hào)是△N。除面形精度外，光學(xué)零件表面還要有粗糙度要求。光學(xué)加工中各工序的表面粗糙度如表6-1所示。光學(xué)零件拋光表面粗糙度用微觀不平十點(diǎn)高度表示為R2=0.025um，用輪廓算術(shù)平均偏差表示為R2=0.025um，用符號(hào)表示則為0.008，在此基礎(chǔ)上，還有表面疵病要求，即對(duì)表面亮絲、擦痕、麻點(diǎn)的限制。
1.1.2  光學(xué)零件加工的一般工藝過(guò)程及特點(diǎn)
光學(xué)零件加工的工藝過(guò)程隨加工方式不同而異。光學(xué)零件的加工方式主要有兩類：傳統(tǒng)（古典）加工工藝和機(jī)械化加工工藝，這里我們只介紹傳統(tǒng)加工工藝。
傳統(tǒng)工藝的特點(diǎn)主要有：
（1）使用散粒磨料及通用機(jī)床，以輪廓成形法對(duì)光學(xué)玻璃進(jìn)行研磨加工。操作中以松香柏油粘結(jié)膠為主進(jìn)行粘結(jié)上盤(pán)。先用金剛砂對(duì)零件進(jìn)行粗磨與精磨，然后使用松香柏油拋光模與拋光粉（主要是氧化鈰）對(duì)零件進(jìn)行拋光加工。影響工藝的因素多而易變，加工精度可變性也大，通常是幾個(gè)波長(zhǎng)數(shù)量級(jí)。高精度者可達(dá)幾百分之一波長(zhǎng)數(shù)量級(jí)。
（2）手工操作量大，工序多，操作人員技術(shù)要求高。對(duì)機(jī)床精度，工夾磨具要求不那么苛刻，適于多品種，小批量、精度變化大的加工工藝采用。
傳統(tǒng)加工工藝過(guò)程，以一個(gè)透鏡為例，先后依次經(jīng)過(guò)以下一些工序：
1、毛坯加工。包括按光學(xué)零件圖選擇合適的塊料，切割整平、劃分、膠條、滾圓開(kāi)球面。開(kāi)球面是單件進(jìn)行的。
2、粗磨加工。使表面粗糙度及球面半徑符合細(xì)磨要求。傳統(tǒng)工藝中粗磨是單件進(jìn)行的。一般采用傳統(tǒng)工藝加工的工廠中，粗磨車間往往包括毛坯加工。
3、上盤(pán)：粗磨之后，經(jīng)清洗，將一個(gè)個(gè)透鏡毛坯按同半徑組合成盤(pán)。即依靠粘結(jié)膠把分散的透鏡固定在球形粘結(jié)膜上，應(yīng)注意的是成盤(pán)時(shí)要使每一個(gè)透鏡毛坯的被加工面都處于同一半徑的球面上。
4、細(xì)磨拋光工序。在加工第一表面時(shí)，細(xì)磨到拋光過(guò)程中一般是不需拆盤(pán)的，即一次一盤(pán)完成。操作中，先使用粒度依次變細(xì)的三至四道金鋼砂將被加工面研磨到拋光要求的表面粗糙度，然后清洗，進(jìn)行拋光。拋光是用一定半徑的拋光模加拋光粉進(jìn)行。一面加工完畢后，涂上保護(hù)膜，翻面再進(jìn)行上盤(pán)。細(xì)磨拋光加工第二表面。
5、定心磨邊工序。透鏡加工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)光軸和定位軸偏離（稱為偏心）。定心磨邊的任務(wù)是消除偏心，并使側(cè)圓柱面徑向尺寸達(dá)到裝配要求。傳統(tǒng)工藝的磨邊常在光學(xué)定心磨邊機(jī)上進(jìn)行。
6、鍍膜工序，對(duì)表面有透光要求的透鏡，要加鍍?cè)鐾改?。球面反射鏡要鍍反射膜。有的還要鍍其它性質(zhì)的薄膜，依使用要求由設(shè)計(jì)決定。
7、膠合工序。對(duì)成象質(zhì)量要求較高的鏡頭，往往采用幾塊透鏡膠合而成。膠合應(yīng)在鍍膜以后進(jìn)行。

以上這些工藝過(guò)程可簡(jiǎn)略表示如下：
選料——切割——整平——膠條——滾圓——開(kāi)球面——粗磨球面——上盤(pán)——細(xì)磨——拋光——下盤(pán)；第二面上盤(pán)——細(xì)磨——拋光——下盤(pán)——定心磨邊——鍍膜
1.2  光學(xué)工藝安全操作知識(shí)
光學(xué)加工由于精度高，加工對(duì)象特殊，必須在專門的光學(xué)車間內(nèi)進(jìn)行。因此，除了遵守一般的機(jī)械加工規(guī)則外，還必須遵守光學(xué)加工所特有的安全操作要求。
1.2.1  激埃特光學(xué)車間的特點(diǎn)
在光學(xué)零件加工過(guò)程中，大多數(shù)工序?qū)囟?、濕度、塵埃、振動(dòng)、光照等環(huán)境因素是敏感的，特別是高精度零件和特殊零件的加工尤其如此。因此，光學(xué)車間都是封閉形，并要求恒溫、恒濕、限制空氣流動(dòng)、人工采光，防塵。
1、溫度對(duì)光學(xué)工藝的影響
恒溫是光學(xué)車間一個(gè)明顯特點(diǎn)之一。這里包括恒溫溫度及波動(dòng)范圍兩個(gè)問(wèn)題。光學(xué)車間各工作場(chǎng)所由于要求不同，對(duì)恒溫溫度及其波動(dòng)范圍的要求是各不相同的。
（1）溫度對(duì)拋光效率與質(zhì)量的影響
由于拋光過(guò)程中存在的化學(xué)作用隨溫度升高而加劇，因而升溫會(huì)提高拋光效率。但由于古典工藝中采用的拋光模制模用膠、粘結(jié)膠等主要由松香和瀝青按一定配比制成，一定的配比只在一定的溫度下使用。而且它們對(duì)溫度的變化較為敏感，溫度過(guò)低，拋光模具與零件吻合性不好；溫度過(guò)高，拋光模具拋光工作面變形。這兩者將使加工零件的精度難以保證，具體表現(xiàn)在光圈難以控制和修改。實(shí)踐得出：拋光間的溫度一般應(yīng)控制在22℃±2℃為宜。
（2）檢驗(yàn)對(duì)室溫的要求
溫度的波動(dòng)直接影響檢驗(yàn)精度。一方面因?yàn)榫芄鈱W(xué)儀器對(duì)溫度的波動(dòng)很敏感；另一方面被檢零件不恒溫時(shí)，檢具和零件間有溫差會(huì)直接影響讀數(shù)精度。所以，檢驗(yàn)室必須恒溫，并且也應(yīng)控制在22℃±2℃范圍內(nèi)。
2、濕度對(duì)光學(xué)工藝的影響
在光學(xué)零件加工過(guò)程中，凡要求恒溫或空調(diào)的地方，均因控制濕度所需。因?yàn)椋菡舭l(fā)速度直接影響濕度恒定狀態(tài)。濕度過(guò)低，易起灰塵，零件表表清擦?xí)r也易產(chǎn)生靜電而吸附灰塵，影響其光潔度。特殊零件如晶體零件的加工以及光膠工藝等，對(duì)濕度的要求尤為嚴(yán)格。光學(xué)加工過(guò)程中室內(nèi)溫度一般應(yīng)控制在60%左右。
3、防塵
由于光學(xué)零件對(duì)表面質(zhì)量即表面光潔度和表面疵病有極高的要求，所以光學(xué)車間的防塵問(wèn)題也特別突出。灰塵在拋光時(shí)會(huì)使零件表面產(chǎn)生道子、劃痕、亮絲；在鍍膜時(shí)，會(huì)使膜層出現(xiàn)針孔、斑點(diǎn)、灰霧；在刻劃時(shí)會(huì)引起刻線位置誤差、斷線等。
灰塵來(lái)源主要有：外間空氣帶入；由工作人員衣物上落下（粒徑一般在l一5μm左右，直徑小于1μm的灰塵，往往不能依靠自重降落，而長(zhǎng)時(shí)間懸浮于空氣中，影響產(chǎn)品質(zhì)量）；
不潔凈的材料、輔料、工夾具等帶入；生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的灰塵（光學(xué)車間的凈化條件，若按室內(nèi)含塵的重量濃度要求，應(yīng)控制在毫克／米3的數(shù)量級(jí)。膠合室的要求更嚴(yán),一般以顆粒濃度作為要求，達(dá)到粒數(shù)／升的數(shù)量級(jí)）。
1.2.2  光學(xué)生產(chǎn)安全操作規(guī)則
由于光學(xué)車間的特殊性和光學(xué)零件加工的高精度要求，學(xué)生進(jìn)入光學(xué)車間實(shí)習(xí)時(shí)，必須遵守以下安全技術(shù)及操作規(guī)則：
1、進(jìn)入光學(xué)車間，特別是進(jìn)入細(xì)磨、拋光、檢驗(yàn)、磨邊、膠合、鍍膜、刻劃等工作間時(shí)，應(yīng)穿白色工作服，戴工作帽，穿專用鞋子或干凈拖鞋，以防止將室外灰塵帶入光學(xué)車間；

2、在操作過(guò)程中禁止用手指直接觸摸光學(xué)表面，需要拿起光學(xué)零件時(shí)，手指也只能接觸光學(xué)零件的側(cè)面或非工作面。因?yàn)槭种干狭粲泻節(jié)n、各種有機(jī)酸、鹽類等對(duì)光學(xué)表面有害物質(zhì)，它們往往會(huì)使光學(xué)零件表面受到侵蝕。如果不小心觸摸后，必須立即用脫脂紗布或脫脂棉花蘸上酒精、乙醚混合液擦拭干凈；
3、為保持光學(xué)車間的恒溫條件，不能在一個(gè)工作場(chǎng)所聚集過(guò)量人員，致使周圍氣溫上升。門窗也不能隨意打開(kāi)；
4、開(kāi)機(jī)前，須先檢查機(jī)床設(shè)備、工夾具是否完好。發(fā)現(xiàn)電機(jī)有異?，F(xiàn)象或其它機(jī)械毛病時(shí)，應(yīng)立即拉開(kāi)電閘或停機(jī)檢查。安裝、拆卸零件和夾具時(shí)，機(jī)床主軸必須完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)；
5、為了清洗光學(xué)零件和其它工作需要，光學(xué)車間常常使用或臨時(shí)存放多種易燃物質(zhì)，如溶劑汽油、無(wú)水酒精、乙醚等。因此光學(xué)車間必須嚴(yán)格注意防火，加熱設(shè)備必須遠(yuǎn)離上述物質(zhì)。為了防火，同時(shí)也為了空氣衛(wèi)生，光學(xué)車間內(nèi)嚴(yán)格禁止吸煙；

6、在加工過(guò)程中，粗砂禁止帶入細(xì)砂，細(xì)砂禁止帶入拋光區(qū)，因此在換砂以后，在磨砂完畢進(jìn)入拋光前，必須對(duì)工件、工夾具、工作臺(tái)等進(jìn)行徹底清洗，以防砂子帶入使工件表面出劃痕、亮絲，破壞光潔度；
7、在上盤(pán)、下盤(pán)，或其它需要加熱光學(xué)零件情況時(shí)，不可使零件急熱急冷。加熱時(shí)應(yīng)注意零件升高的溫度必須控制在材料的退火溫度以下。由于電爐表面溫度已接近或超過(guò)許多材料的退火溫度，所以不能將光學(xué)零件直接放置在電爐盤(pán)上加熱，必須墊上襯墊；
8、在未了解實(shí)習(xí)所用機(jī)床及儀器設(shè)備的操作規(guī)范前，不允許擅自開(kāi)動(dòng)機(jī)床，試看試用有關(guān)的儀器設(shè)備。也不允許操作不在實(shí)習(xí)范圍內(nèi)的儀器與設(shè)備，以免造成損壞和人身不安全事故。
1.3  光學(xué)零件和光學(xué)零件圖
光學(xué)零件是光學(xué)制造最后完成的目標(biāo)，光學(xué)零件圖是加工和檢驗(yàn)的依據(jù)，所以在加工之前必須熟悉光學(xué)零件圖及相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)、符號(hào)、尺寸等的含義。
1.3.1光學(xué)零件及有關(guān)術(shù)語(yǔ)、符號(hào)
光學(xué)工藝使用的圖紙，通常有光學(xué)零件圖、膠合部件圖、工序圖(毛坯圖、粗磨圖、拋光圖等)．其中光學(xué)零件圖規(guī)定了加工時(shí)所必須的全部資料，包括外形尺寸，材料、技術(shù)要求及其它需說(shuō)明的各項(xiàng)內(nèi)容如圖(1—11)、圖(1—12)、圖(1—13)所示。其它工藝圖紙均按光學(xué)零件圖畫(huà)出，標(biāo)注各工序完工后的尺寸和檢驗(yàn)要求。
繪制光學(xué)零件工藝圖樣的一般原則是：光學(xué)零件的光軸用點(diǎn)劃線表示，一般水平放置，光線方向應(yīng)自左向右，零件一般對(duì)稱于光軸放置，圓零件只畫(huà)出沿光軸剖開(kāi)的剖面圖。
圖紙左上角的表格依次列出對(duì)玻璃的要求和對(duì)零件的加工要求，包括面形精度，表面質(zhì)量等．零件的外形尺寸，有關(guān)技術(shù)要求在圖上注明或在圖紙下方用文字或符號(hào)注明。
常用符號(hào)、術(shù)語(yǔ)說(shuō)明如下：
N  光圈數(shù)符號(hào)。表示被檢的零件表面和樣板標(biāo)準(zhǔn)表面曲率半徑偏差時(shí)產(chǎn)生的干涉條紋數(shù)(通稱光圈)數(shù)目；
ΔN  光圈局部誤差符號(hào)，表示表面形狀的局部誤差；
ΔR  樣板精度等級(jí)符號(hào)．即樣板曲率半徑實(shí)際值對(duì)名義值的偏差量符號(hào)；
B(P)  光學(xué)零件表面疵病符號(hào)，也稱為光潔度。光學(xué)零件工作表面的粗糙度一般都要求達(dá)到R1=0．025μm，舊標(biāo)準(zhǔn)為V14。在此基礎(chǔ)上還需限制表面上存在的亮絲、擦痕、麻點(diǎn)，應(yīng)與機(jī)械加工中的光潔度概念區(qū)分開(kāi)。
C(X)  透鏡偏心差符號(hào)，亦稱透鏡的中心偏差符號(hào)。用透鏡表面的球心對(duì)透鏡定位軸的偏離量表示；
π  尖塔差符號(hào)。表示反射棱鏡的棱向誤差；
θ  平行差符號(hào)。玻璃平板兩表面間的不平行度；
S  屋脊棱鏡雙角差符號(hào)。屋脊棱鏡屋脊角有偏差時(shí)造成的雙象差的程度；
d  透鏡中心厚度；
φ  透鏡的口徑；
鍍膜符號(hào)：④為增透膜， ②為增反鏡；
Δnd 玻璃材料折射率允許誤差，包括對(duì)標(biāo)準(zhǔn)值的允差和同一批玻璃中的一致性允差。
Δ(nF—nC)  色散允差，與Δnd一樣同樣包括二項(xiàng)
光學(xué)均勻性：玻璃內(nèi)因折射率漸變?cè)斐傻牟痪鶆虺潭?，影響零件的鑒別率，以鑒別率表示；雙折射：玻璃存在應(yīng)力時(shí)呈現(xiàn)各向異性，產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象，以雙折射光程差表示；紋：玻璃中的化學(xué)不均勻區(qū)，因折射率不同于主體而出現(xiàn)絲狀或?qū)訝畹拇貌?，塊料玻璃有從三個(gè)方向檢查的，也有二個(gè)或者一個(gè)方向檢驗(yàn)的；氣泡：玻璃體內(nèi)殘留氣泡程度，有大小與個(gè)數(shù)兩項(xiàng)指標(biāo)。
 1.4  光學(xué)零件的加工余量
1.4.1  加工余量的基本概念
在光學(xué)零件加工過(guò)程中，為了從玻璃毛坯獲得所需要零件的形狀、尺寸，表面必須預(yù)留一定量的玻璃層，這一定量的玻璃層就稱為加工余量。加工余量的正確給出是十分重要的，如果給出的余量小，則加工不出符合技術(shù)要求的零件；如果余量太大，又會(huì)造成材料與工時(shí)的浪費(fèi)。

根據(jù)光學(xué)零件加工工序，零件的加工余量分為：鋸切余量、整平余量、滾圓余量、粗磨余量、細(xì)磨及拋光余量、定中心磨邊余量；在每一工序之后給下一道工序留下的余量稱為中間工序的余量；由加工中各個(gè)中間工序的余量所組成的余量總和稱為總加工余量；鑒于各工序的加工特點(diǎn)不同，需要很好地研究如何合理地規(guī)定各道工序的加工余量。
1.4.2  確定加工余量的原則
光學(xué)零件的絕大部分余量都是借助于散粒磨料或固著磨料磨除去的。在研磨過(guò)程中，磨料對(duì)玻璃表面施加壓力，形成一定的破壞層，往后的細(xì)磨、拋光等各道工序就是要除去這一破壞層，使玻璃表面形成符合要求的光學(xué)表面。因此，確定加工余量的原則應(yīng)該是每道工序中除去的余量等于上一道工序產(chǎn)生的破壞層深度Fn-1，與本道工序產(chǎn)生的破壞層深度之差．玻璃經(jīng)過(guò)第一道砂粗磨后，表面產(chǎn)生凹凸層hc和破壞層Fc，破壞層最深處以AA’表示；當(dāng)?shù)诙郎按帜r(shí)，產(chǎn)生凹凸層h1和破壞層F1，而破壞層深度應(yīng)與AA’線重合，而其加工余量應(yīng)為圖中的△1，顯然△1等于Fc與F1之差。以后各道磨料的研磨加工余量均可類推，最后一道磨料的精磨所產(chǎn)生的h與F都己相當(dāng)細(xì)微，因此，應(yīng)該使最后一道磨料中的F略微超出AA線。然后通過(guò)拋光除去殘余的相當(dāng)微細(xì)的破壞層。
必須指出：根據(jù)上述原則計(jì)算的余量只是理論值，實(shí)際上還應(yīng)該結(jié)合加工的具體情況給予適當(dāng)?shù)胤糯蟆?br /> 1.4.3各工序余量的確定
1、鋸切余量與公差
鋸切余量與鋸片的側(cè)向振動(dòng)、鋸片厚度、鋸切深度等因素有關(guān)，可按表1—1選取。
表1—1鋸切余量

鋸切深度
（mm） 散粒磨料鋸切余量mm 金剛石鋸片鋸切余量mm
鋸片厚度1mm 鋸片厚度2mm 鋸片厚度1mm 鋸片厚度2mm
〈10
10～65
〉65 1.5
2.0
2.5 3.0
3.2
3.6 1.5
1.8
2.2 2.5
2.7
3.0
鋸切的尺寸公差取±0.2～0.5mm。
2、整平余量
整平時(shí)，磨去玻璃層的厚度，決定于毛坯玻璃的厚度，表面不平程度及其它表面疵病大小，一般加工中單面整平余量取0.2～0.6mm；
3、磨外圓加工余量與公差
磨外圓余量是指將整平后的方料，按其邊長(zhǎng)磨到圓直徑之間的磨去量，根據(jù)磨外圓的加工機(jī)床與零件尺寸不同，可按表1-2確定，磨外圓公差可按表1-3確定。
表1-2磨外圓余量

零件直徑mm 加工種類 
〈7 無(wú)心磨床 0.4～0.6
7～40 手搓滾圓
外圓磨床
改裝車床 1.5～2.0
1.5～2.0
2.0～2.5
〉40 外圓磨床
改裝車床 2.0～3.0
2.5～4.0
表1—3 磨外圓公差

加工方法 外圓公差mm 不同柱度mm
無(wú)心磨床
手搓滾圓
外圓磨床
改裝車床 0.05
0.10
0.05~0.10
0.10~0.20 0.01
0.01~0.10
0.05
0.10
4、研磨、拋光余量與公差
研磨的余量與被加工零件開(kāi)關(guān)和尺寸、毛坯的種類、機(jī)床精度等因素有關(guān)。拋光余量十分微小，它與精磨余量一起給出。
（1）用散粒磨料研磨時(shí)，粗磨余量參考表1-4：
表1-4 散粒磨料粗磨余量

零件 毛坯種類 加工面形狀 透鏡直徑或長(zhǎng)方形零件邊長(zhǎng)（mm）
單面余量
0~25 25~40 40~65 〉65
1 2 1 2 1 2 1 2
透鏡 球面型料 凸面和凹面 0.2 0.3 0.3 0.4 0.4 0.6 0.6 0.6
塊料 凸面 0 0 0 0
凹面 h h h h
平面鏡 平面型料 平面 0.2 0.4 0.3 0.5 0.4 0.6 0.6 0.9
棱鏡 型料和鋸料 平面 0.5 0.5 0.6 0.6 0.7 0.7 0.9 0.9
（2）用固著磨料研磨時(shí)，粗磨銑切余量參考表1—5，對(duì)于棱鏡，考慮到修磨角度，余量應(yīng)當(dāng)增大。
表1—5  固著磨料粗磨余量

種類 零件直徑
直徑 直徑
單面余量（mm）
雙凸透鏡 0.15 0.20
平凸透鏡 0.075 0.10
雙凹透鏡 有平臺(tái) 1 0
無(wú)平臺(tái) 0.1 0.15
平凹透鏡 0.05 0.075
（3）精磨拋光余量及公差
精磨和拋光的余量：一般采用的數(shù)據(jù)為，零件直徑≤10mm時(shí)，單面余量取0.15~0.20mm，零件直徑>10mm時(shí)，單面余量取0.20~0.25mm。
高速精磨余量一般取0.1mm。
3、定心磨邊余量
凹透鏡的定心磨邊余量參考表1—6選取。對(duì)于凸透鏡當(dāng)其直徑與凹透鏡尺寸相同時(shí)，可選取比表1—6低一級(jí)的余量。
表1—6  凹透鏡定心磨邊余量

透鏡直徑（mm） 1.5~2.5 2.5~4 4~6 6~10 10~15 15~25 25~65 65~100 >100
加工余量（mm） 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 2.5 3
1.4.4  光學(xué)零件毛坯尺寸的計(jì)算
各工序的加工余量確定之后，就可計(jì)算出毛坯的尺寸。
1、透鏡的毛坯尺寸計(jì)算
對(duì)于雙凸透鏡可按下式計(jì)算：
t=t0+2(p1+p2)
對(duì)于凹凸透鏡可按下式計(jì)算：
t=t0+2(p1+p2)＋h
對(duì)于雙凹透鏡可按下式計(jì)算：
t=t0+2(p1+p2)+h1+h2
式中：t——毛坯的厚度；
t0——透鏡的中心厚度；
p1——精磨拋光余量（單面）；
p2——粗磨余量（單面）；
h1、h2――凹面的矢高。
2、棱鏡的毛坯尺寸計(jì)算
棱鏡的種類雖多種多樣，但都可認(rèn)為是若干個(gè)三棱鏡的組合，所以只需分析三棱鏡毛坯尺寸的計(jì)算。

第二章  光學(xué)零件制造工藝實(shí)習(xí)
2.1光學(xué)零件的粗磨成型工藝
2.1.1粗磨及其要求
1、什么是粗磨
將玻璃加工成透明的光學(xué)表面，無(wú)論采用傳統(tǒng)工藝還是機(jī)械化工藝，均需要經(jīng)過(guò)三大基本工序：即粗磨、細(xì)磨(精磨)、拋光。
粗磨是將玻璃塊料或型料毛坯加工成具有一定幾何形狀、尺寸精度和表面粗糙度的工件的工序。按國(guó)內(nèi)一般情況，粗磨工序是包括毛坯加工分工序的，而狹義的粗磨是僅指在已基本成型的毛坯上研磨表面，使其表面形狀(如球面半徑)和表面粗糙度滿足下一步上盤(pán)細(xì)磨要求的那一部分工作。這里所述粗磨則指較廣的范圍，即從由塊料加工毛坯開(kāi)始，因此它所包含的分工序相應(yīng)地要比成型毛坯的多一些。
2、粗磨的要求
粗磨的要求是隨零件的種類不同而不同的。
對(duì)于球面零件，粗磨加工的要求是：一定的曲率半徑、中心厚度、中心偏不超過(guò)某一范圍；完工后的表面粗糙度要求達(dá)到3.2(R1＝3.2μm)相當(dāng)于舊標(biāo)準(zhǔn)光潔度等級(jí)為V5；對(duì)于平面零件，粗磨加工的要求是：一定的角度、厚度、外形尺寸；完工后的表面粗磨度一般應(yīng)比球面零件的要求高一些。
二、粗磨工藝的機(jī)床、設(shè)備與輔料
傳統(tǒng)工藝用機(jī)床采用散粒磨粒加工，主要種類有：
(1)割料機(jī)：主要結(jié)構(gòu)為一高速旋轉(zhuǎn)的鐵片圓盤(pán)，下置一個(gè)砂桶，用手推動(dòng)玻璃進(jìn)行鋸割，俗稱泥鋸；
（2）粗磨機(jī)：該機(jī)床由一電機(jī)通過(guò)皮帶驅(qū)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸上端裝有平?；蚯蚰＃鬏S轉(zhuǎn)速可以利用塔軋變速，研磨時(shí)可根據(jù)工件加工余量的大小，向平?；蚯蚰Ｌ砑硬煌６鹊哪チ吓c水的混合物。玻璃的磨除量和表面凹凸層與磨料粒度、磨料種類、磨料供給量、機(jī)床轉(zhuǎn)速及壓力等因素有關(guān)。該機(jī)只有一個(gè)主軸，故又稱單軸機(jī)，若有兩個(gè)主軸則稱粗磨二軸機(jī)。
三、粗磨量具
根據(jù)粗磨精度情況，量具使用范圍如下：
(1) 鋼尺：用于劃線、切料、核料、測(cè)量；
(2) 分厘卡：0—25mm規(guī)格，用于凸透鏡中心厚度測(cè)量；25mm以下的外圓及棱鏡尺寸測(cè)量；加裝測(cè)量頭還可測(cè)量凹透鏡的中心厚度；25～50mm規(guī)格，用于25—50內(nèi)各種外圓尺寸、棱鏡尺寸測(cè)量；
(3) 游標(biāo)卡尺：用于零件直徑、長(zhǎng)度、高度、內(nèi)徑等大于50mm的尺寸測(cè)量；
(4) 百分表：測(cè)量零件深度、平行度、凹透鏡中心厚度；
(5)角尺：包括直角尺、調(diào)整角尺（角規(guī)）、萬(wàn)能角尺，用于測(cè)量零件角度，是棱鏡加工的必備量具；
(6)刀口尺：用于檢驗(yàn)平面零件的平面性；
以上量具校正時(shí)應(yīng)用三級(jí)塊規(guī)。
四、粗磨磨料
粗磨磨料最常用的是金剛砂，其主要成份為Al2O3、SiO2、Fe2O3等，系天然礦物產(chǎn)品。
磨料生產(chǎn)中，對(duì)于粗細(xì)不同的磨料是用其粒度來(lái)表示的。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)用篩選法獲得的磨料粒度號(hào)用一英寸長(zhǎng)度上的篩孔數(shù)目命名，如60、80、120、280。號(hào)數(shù)越大，磨料越細(xì)；較細(xì)的磨料用水選法分級(jí)，以實(shí)際尺寸命名粒度號(hào)。如W。、W20、Wo等，號(hào)數(shù)越大，磨料越粗。由于各種粒度的磨料實(shí)際上是一群粒徑在一定范圍內(nèi)的混合體，因此，對(duì)磨料的質(zhì)量還要求要有一定的粒度均勻性。
五、粘結(jié)材料
用于粘結(jié)零件，是一種零件粘結(jié)和裝夾輔助材料，常用的有柏油和松香。
按一定比例配合熬制成的火漆、松香和黃蠟配制的粘結(jié)膠等，其主要指標(biāo)是針入度和軟化點(diǎn)。軟化點(diǎn)越高，針入度越小，膠則越硬．對(duì)于粘結(jié)膠，軟化點(diǎn)約為上盤(pán)溫度，而適宜使用的室內(nèi)溫度則應(yīng)低于此值，粘結(jié)膠軟化點(diǎn)應(yīng)大于80℃。
 2.1.2  粗磨磨具
粗磨磨具包括加工用的研磨模、倒角模和裝夾粘結(jié)用的粘結(jié)模。加工模具又稱工具，多用鑄鐵制造；粘結(jié)模又稱夾具，常用鋁合金或鑄鋁制成，按其外形可分為球面和平面兩類，各種球面模具的主要差別在于球面半徑精度和模具的矢高，不同模具原則上不能通用。平面模具主要指標(biāo)是其口徑大小，通用性較大。
一、球面零件的粗磨
A、球面零件粗磨工藝過(guò)程
球面零件粗磨工藝過(guò)程根據(jù)所用毛坯的類型及加工方式的不同而不同。
1、塊料毛坯：傳統(tǒng)工藝下的球面零件粗磨工藝過(guò)程，可由下列工序構(gòu)成：
(1) 鋸料(切割)：按零件毛坯尺寸進(jìn)行鋸切；
(2) 整平：磨去鋸切時(shí)留下的不平痕跡；
(3) 切片(或割方)：按零件直徑毛坯尺寸切片割方；
(4) 膠條：按零件厚度方向膠成長(zhǎng)條；
(5) 滾圓：用手工方法將膠條磨去棱角再滾磨成圓柱，或裝在專用機(jī)床上直接按尺寸要求磨外圓；
(6) 拆膠、清洗：膠條拆開(kāi)獲得若干單個(gè)圓形玻璃片；
(7) 磨球面(俗稱開(kāi)R)：將圓片平表面按圖紙要求磨成球面；
(8) 倒角：磨去鋒利的邊緣；
(9) 清洗送檢。
2、型料毛坯：型料毛坯一般是已具有圓片形狀的玻璃料或是熱壓成型的球面玻璃料兩種，對(duì)于型料毛坯一般是采用機(jī)械化工藝加工，其工序過(guò)程有：
(1)型料檢驗(yàn)  型料是一定質(zhì)量的光學(xué)玻璃經(jīng)熱加工后的產(chǎn)品，其理化性質(zhì)常有改變，因此用料時(shí),一定要按圖紙要求逐項(xiàng)檢驗(yàn)，合格方可使用；
(2)上盤(pán) 將型料上剛性盤(pán)裝夾
(3)銑磨球面  用金剛石磨輪在銑磨機(jī)上進(jìn)行銑削形成球面；
(4)粗磨修整  這一工序主要用于部分機(jī)械化工藝中，即成盤(pán)銑磨好的球面零件，下盤(pán)后要單只粗磨修整并倒角，方能送古典式細(xì)磨工序加工。
B、主要工序操作方法
1、鋸料(切割)：鋸料的目的是將大塊料鋸切成小塊或片狀，以利下道工序加工?？砂匆韵虏襟E完成。
(1)選料：根據(jù)圖紙上對(duì)材料提出的各項(xiàng)指標(biāo)要求，認(rèn)真細(xì)致地選擇，不可出錯(cuò)，稍有差錯(cuò)，加王后即成廢品，既費(fèi)工又費(fèi)料，因?yàn)橐院蟾鞯拦ば蛞话悴辉贆z查，也很難檢查。
(2)劃線：劃線的尺寸是圖紙上零件要求的名義尺寸，總的加工余量與鋸縫寬度三部分之和。
雙凸透鏡劃線尺寸計(jì)算：
厚度劃線尺寸：6(圖紙上名義尺寸)+0.3(細(xì)磨拋光余量)+0.2(粗磨余量)＋1(整干余量)+2(鋸縫寬度)=8.5。式中：?jiǎn)挝皇呛撩祝╩m）；
直徑劃線尺寸：30(圖上名義尺寸)+1.5(磨邊余量)+1(滾圓余量)+1(磨方余量)+2(鋸縫寬度)=35.5 。
(3)鋸切：在泥鋸上鋸切；先檢查機(jī)床是否正常，砂桶內(nèi)有無(wú)合適的砂漿，工作臺(tái)是否可靠。然后開(kāi)動(dòng)機(jī)床，手持玻璃沿靠板緩緩?fù)七M(jìn)切割；對(duì)較薄的玻璃塊，為防止最后崩邊可預(yù)先膠上一塊保護(hù)玻璃再行切割。
若在金剛石鋸片切割機(jī)上切割，先按操作說(shuō)明書(shū)檢查機(jī)床是否正常，鋸片裝夾是否緊固，冷卻液是否流通。然后裝夾玻璃，調(diào)整好位置，開(kāi)動(dòng)電機(jī)自動(dòng)切割。
(4)鋸切操作注意事項(xiàng)
a、鋸片不平直時(shí)：應(yīng)先調(diào)整平直，軸上安裝要正確、可靠；
b、進(jìn)料時(shí)，應(yīng)對(duì)準(zhǔn)鋸縫，鋸片和玻璃接觸線不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)，并應(yīng)從玻璃邊緣開(kāi)始切割；
c、用手握住玻璃時(shí)，不應(yīng)有上下與左右方向的跳動(dòng)，切割開(kāi)始與結(jié)束時(shí)用力要輕，以防崩邊；
d、鋸大的玻璃塊料時(shí)，切到中間應(yīng)調(diào)轉(zhuǎn)180o再切；
e、鋸下的余料，必須即時(shí)重新打印或者用玻璃鉛筆寫(xiě)上原來(lái)的牌號(hào)及有關(guān)質(zhì)量指標(biāo)，以防止以后不可辨認(rèn)而成為廢料。
2、整平：整平的目的是磨平鋸切時(shí)留下的不平痕跡及破口，以保證零件平行度，控制尺寸，提高表面光潔度。也有手工整平與機(jī)械整平兩種方法。
(1) 手工整平方法  手握工件，使其在鑄鐵研磨盤(pán)上沿橢圓形路線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)與磨盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，同時(shí)加砂加水，研磨時(shí)需要多磨的地方應(yīng)加大壓力，如在凸出部、形塊的厚端部或者讓需要多磨的部位在磨盤(pán)的邊緣部分停留的時(shí)間較長(zhǎng)些；
(2) 機(jī)械整平  用平面磨床進(jìn)行磨平，或者用銑磨機(jī)床銑平，一般是多塊成盤(pán)加工；
(3) 整平操作注意事項(xiàng)
手工整平時(shí)，要防止在工件上加壓不勻造成工件表面成凸起的弧形，正確的加壓方法是使工件始終貼緊磨盤(pán)表面運(yùn)動(dòng)，同時(shí)不可一次加壓過(guò)劇，應(yīng)從厚到薄逐漸過(guò)渡。
3、劃方：劃方是傳統(tǒng)工藝中，加工小尺寸球面零件時(shí)常見(jiàn)的工序方法。對(duì)于較薄(<
10mm)的整平毛坯，不用鋸切方法而是用金剛石玻璃刀劃方，使用金剛石玻璃刀劃方的要
點(diǎn)如下：
(1) 選擇號(hào)數(shù)合適的金剛石刀、玻璃厚時(shí)，相應(yīng)的金剛石刀的號(hào)數(shù)要大；
(2) 走刀時(shí)，切削刀刃加力要合適(約2kg)應(yīng)與玻璃表面成一定傾角，走刀過(guò)程中不能
停頓斷線；
(3) 劃痕不能重復(fù)，交叉；
(4) 工作臺(tái)面要平，玻璃較厚時(shí)，刀路上應(yīng)涂上煤油，d>lOmm時(shí)，劃后用小錘輕輕敲擊劃痕背面，使之開(kāi)裂。
3、磨球面（開(kāi)R）
這是球面光學(xué)零件的第一次成形加工。磨球面工藝的要求除加工出符合粗磨圖紙上規(guī)定的球面半徑值外，還應(yīng)該控制偏心差，并使加工面具有一定的粗糙度。同樣，磨球面也有手工與機(jī)械兩種方法。
（1）手工法磨球面  用手工法磨球面指用散粒磨料單件手工粗磨球面的方法。
①研磨盤(pán)以速度w1作逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，工件用手指按住(較小的工件可以用一木棒粘上)沿磨盤(pán)表面上下移動(dòng)。為防止產(chǎn)生較大偏心差，工件還要依靠大拇指的推動(dòng)，不斷圍繞自身軸線以速度w2轉(zhuǎn)動(dòng)；
②粗磨球面一般要用從粗到細(xì)的三道磨料加工，每一號(hào)磨料應(yīng)有相應(yīng)曲率半徑的粗磨球模，第一道磨料要根據(jù)單件矢高的大小，選擇不同的粒度(矢高大于1毫米時(shí)用粒度180#磨料；矢高為0.4~l毫米時(shí)用200～180#磨料，矢高小于0.4毫米的，用小于200#的磨料)；第二道選用280#磨料，第三道選用W40。(或W2a)磨料；
③為控制偏心和檢驗(yàn)厚度，磨完第一道磨料后應(yīng)留出具一定尺寸的檢驗(yàn)環(huán)(凹球面)和檢驗(yàn)  點(diǎn)(凸球面)用觀察檢驗(yàn)環(huán)是否對(duì)徑等寬分布，檢驗(yàn)點(diǎn)是否位于中心來(lái)判斷偏心的程度。磨完第二道磨料的中心厚度大于粗磨完工尺寸約0.1毫米，第三道磨料則磨到粗磨完工尺寸。
2.1.3 平面零件的粗磨  
 一、平面零件的粗磨
對(duì)于具有一個(gè)側(cè)圓柱面的一般平面零件，如分劃板、度盤(pán)、平面平晶，平行平晶等，傳統(tǒng)工藝的工藝過(guò)程類似于球面零件的粗磨工序，不同之處是無(wú)需磨制球面；平面零件粗磨表面質(zhì)量比球面的要求高，應(yīng)比球面零件多磨一道細(xì)一號(hào)的砂，同時(shí)要修改兩表面的平行性。
用散粒磨料粗磨平面時(shí)，第一道砂根據(jù)工件的加工余量的不同，選用不同的粒度。用粒度小于180#的砂研磨后，厚度余量應(yīng)比粗磨完工尺寸至少大0.5毫米；用180#砂研磨后留余量0.3毫米以上；用240#砂磨后留余量0.25毫米以上；用280#砂磨后留余量0.1毫米；

最后用W40(或W2s)砂磨到粗磨完工尺寸，粗磨完工的工件表面以中間略凹些為好。
粗磨時(shí)檢驗(yàn)工件和平模的平面性用刀口平尺，根據(jù)平尺刃口下是否漏光的情況來(lái)判斷面形。檢驗(yàn)前應(yīng)將表面擦凈。平尺放到工件上后不要來(lái)回拖動(dòng)，以免使平尺刃口很快被磨損。
1、散粒磨料多片加工
工件尺寸小于150mm時(shí)，可采用多片成盤(pán)加工工藝。具體操作過(guò)程是：將粘盤(pán)加熱，用
石蠟或松香蠟將平面工件上盤(pán)，粘盤(pán)中心要凹；
2、散粒磨料單件加工
工件尺寸大于150mm時(shí)，應(yīng)用小平模粘結(jié)單件加工，如外圓較規(guī)則，可不必粘結(jié),裝在套模內(nèi)加工即可。
2.2  光學(xué)零件的細(xì)磨(精磨)工藝
    一、細(xì)磨工藝及其要求
粗磨完工的零件表面是比較粗糙的，其幾何形狀也與圖紙要求差距較大，還不能用來(lái)進(jìn)  行拋光加工，為此，零件的粗磨工序完工之后還必須設(shè)置細(xì)磨工序。其目的有兩個(gè)，一是通過(guò)細(xì)磨工序?qū)⒘慵谋砻娲植诙忍岣叩?.8(R1=0.8μm)左右，相當(dāng)于舊標(biāo)準(zhǔn)光潔度等級(jí)V  7；二是使零件幾何形狀更加精確，面形更為完善。所以細(xì)磨是粗磨與拋光之間的一道中間工序，也是不可少的基本工序。
鑒于以上原因，細(xì)磨工藝過(guò)程并無(wú)嚴(yán)格的界限，通常是指從280#或320#到W1、W10等，粒度的散粒磨料的加工。有的地方，特別是采用金剛石丸片加工的機(jī)械化工藝場(chǎng)合，通常把  粗磨與拋光中間的工序叫精磨工序。其作用與要求與上述細(xì)磨相同。為便于區(qū)分，以下把這  一工序中用散粒磨料加工的叫細(xì)磨；用金剛石工具加工的叫精磨。
二、細(xì)磨工序的特點(diǎn)
1、細(xì)磨完工后工件表面粗糙度低，凹凸層深度接近拋光劑顆粒尺寸面形基本接近圖紙
要求，角度用測(cè)角儀檢測(cè)應(yīng)基本無(wú)誤差；
2、細(xì)磨工序只要零件結(jié)構(gòu)允許，多是成盤(pán)加工．必須指出，如果采用機(jī)械化工藝，用金剛石磨輪銑磨，金剛石丸片精磨的方式則往往在粗磨前即應(yīng)完成成盤(pán)工作；
3、細(xì)磨所用機(jī)床、工具應(yīng)較粗磨時(shí)精密，特別是平面研磨模，球面研磨模等，必須經(jīng)過(guò)反復(fù)修改，試磨、檢驗(yàn)符合要求后才能使用；
4、對(duì)清潔工作的要求更高，粗砂絕對(duì)不可帶入細(xì)砂。為此，每道砂后都必須對(duì)工件、磨具、機(jī)床臺(tái)面進(jìn)行清洗。細(xì)磨完畢后用皂液作更精細(xì)地清洗。
2.2.2上盤(pán)與下盤(pán)技術(shù)
上盤(pán)是細(xì)磨<精磨)加工前的一道關(guān)鍵工序。無(wú)論用哪一種方法加工，無(wú)論是單件或多件加工，一般都要先上盤(pán)，即把零件按一定要求固定在粘結(jié)模上。固定的方式有用膠粘結(jié)的，也有不用膠粘結(jié)而依靠分子吸引力固定著的(光膠)．對(duì)于單件上盤(pán)只是要求把零件無(wú)偏心地固定在粘結(jié)模上；對(duì)于多件上盤(pán)，則要求(1)所有零件在鏡盤(pán)上加工面一致，即要求球面鏡盤(pán)上所有零件的加工面位于同一球面上。如果是平面鏡盤(pán)，則要求所有加工面處于同一平面內(nèi)。(2)零件在鏡盤(pán)上的排列必須符合可排片數(shù)多和磨損均勻的原則。由于機(jī)床功率限制和球面半徑的約束，每一鏡盤(pán)上所能排列的鏡片數(shù)量有一極限值。另外，由于鏡盤(pán)增大，均勻磨損困難程度也隨之增大，所以每一鏡盤(pán)上也不是排列的片數(shù)越多越好。因此，上盤(pán)以前必須進(jìn)行鏡盤(pán)設(shè)計(jì)，確定采用鏡盤(pán)的排列方式和尺寸，所用粘結(jié)模的尺寸等。然后方能進(jìn)行上盤(pán)操作。鏡盤(pán)設(shè)計(jì)一般由工藝人員完成。感興趣者可查閱曹天寧等編《光學(xué)零件制造工藝學(xué)》第五章有關(guān)內(nèi)容，此處從略。

2.2.3  透鏡的細(xì)磨工藝
透鏡的細(xì)磨方法有兩種，即用散粒磨粒細(xì)磨與金剛石工具高速精磨。
一、用散粒磨料細(xì)磨球面
用散粒磨料細(xì)磨時(shí)，磨料在研磨磨具和零件之間處于松散的自由狀態(tài)，借助細(xì)磨所加壓
力，通過(guò)模具、磨料和零件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)零件表面成型目的。細(xì)磨前應(yīng)根據(jù)零件粗磨后的表面質(zhì)量，選擇細(xì)磨用磨料粒度號(hào)。通常粗磨完工，表面粗糙度為3.2，相當(dāng)于用w28
(302#)磨料加工的表面，則細(xì)磨第一道磨料粒度號(hào)應(yīng)選用W28(302#)。
散粒磨料細(xì)磨的技術(shù)關(guān)鍵在于細(xì)磨磨具的面形精度、研磨速度及壓力調(diào)整。如細(xì)磨研磨
模具面形精度達(dá)不到要求，則應(yīng)先修改研磨模具。
    1、細(xì)磨模具的修改
細(xì)磨模具的修改方法根據(jù)修改量的大小，可有對(duì)磨法(凹凸一對(duì)磨具對(duì)磨)，砂石或刮刀修改法。若表面誤差太大時(shí)，可在球面車床上進(jìn)行修改。細(xì)磨模修改后，工作表面曲率半徑應(yīng)符合要求，表面且不允許有不規(guī)則的凹凸不平，不允許有砂眼、氣孔、大擦痕，模具工作面相對(duì)鏡盤(pán)旋轉(zhuǎn)中心的跳動(dòng)量應(yīng)小于0.1毫米。
    對(duì)磨修改球面研磨模操作方法：
(1)凹模修改
①用凹模在細(xì)磨機(jī)上細(xì)磨一盤(pán)零件；
②洗凈、擦干，用樣板檢查加工面光圈，若出現(xiàn)低光圈，凹模中心應(yīng)多磨，將凸模安裝在主軸上，凹模在上，擺幅要大，擺幅量是凹模直徑的1／2左右；
③若零件表面出現(xiàn)高光圈，則凹模邊緣應(yīng)多磨。修改方法：凹模在下，凸模在上，擺幅要大，擺幅量是凸模直徑的1／3左右；
各道細(xì)磨用的研磨模具的修改順序以最后一道磨料所用模具為基準(zhǔn)，逐步修改上一道磨料用的研磨模具。用擦貼度檢驗(yàn)，擦貼度為1／3～1／2，即接觸面積占1／3～1／2，且接觸區(qū)不應(yīng)集中在零件中心。如細(xì)磨用302#、302、303#三道磨料，相應(yīng)有三對(duì)研磨模具。先修改303#磨料用模具，用廢零件試磨看光圈檢驗(yàn)，303磨料用模具修改好后，修改302磨，用模具亦用零件檢驗(yàn)，試磨后的零件在303#磨料模具上看擦貼度，若合格最后修改302#
磨料用研模具。
(2)凸模修改
①試磨一盤(pán)零件。用件板檢查被加工面，是高光圈時(shí)，應(yīng)多磨模具邊緣、修改方法是凸模在下，凹模在上，加大擺幅，擺幅量是凹模直徑的1／2左右；
②用樣板檢查被加工面時(shí)，若是低圈則應(yīng)多磨模子中心，凹模在下、凸模在上。擺幅要大，擺幅量是凸模直徑的1/3；
③擦貼度觀察方法  為了方便而有效地觀察擦貼度，可在零件(鏡盤(pán))上哈氣，哈出的帶有水汽的氣體在玻璃表面冷凝成水膜，貼合在模子上，接觸處形成水印。取下鏡盤(pán)后，看水印大小及分布狀態(tài)即可判別擦貼度大小。
2、細(xì)磨操作過(guò)程
散粒磨料在普通細(xì)磨機(jī)上細(xì)磨過(guò)程如下：
(1)根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求和鏡盤(pán)大小選擇機(jī)床。一般機(jī)床可加工的最大鏡盤(pán)尺寸按平面鏡盤(pán)尺寸千計(jì)算，球面鏡盤(pán)應(yīng)進(jìn)行換算。決定機(jī)床轉(zhuǎn)速、三角架擺幅、鐵筆的前后位置和高低。
(2)分清磨料粒度號(hào)，依次確定磨去余量分配。細(xì)磨余量根據(jù)磨料號(hào)。零件大小、零件材料軟硬程度確定。單面余量<0.01mm時(shí)可用Wu和Wzo號(hào)磨料；單面余量0.1mm左右時(shí)，可用Wo＼Wi4＼Wlo號(hào)磨料。為了保證零件厚度，對(duì)于厚度公差0.1mm的零件，在第二面加工時(shí)應(yīng)按厚度大小配盤(pán)，若厚度差別過(guò)大，應(yīng)單只修磨，整盤(pán)零件厚度公差在0.05mm以內(nèi)；
(3)將鏡盤(pán)或模具裝上機(jī)床主軸。正常情況下，一般凸鏡盤(pán)及直徑大于350mm的凹鏡盤(pán)應(yīng)裝在主軸上，而凹研磨模應(yīng)扣在其上，由鐵筆撥動(dòng)；
(4)在下盤(pán)上均勻涂布濃些磨料漿，放上鏡盤(pán)，手推動(dòng)幾下，使磨料分布均勻。然后手扶鐵筆，架至上盤(pán)支承孔內(nèi)，開(kāi)動(dòng)機(jī)器。先開(kāi)主軸開(kāi)關(guān)，再開(kāi)擺動(dòng)開(kāi)關(guān)。5分鐘左右取下鏡盤(pán)檢查零件是否全部磨到．如果均勻磨到，可繼續(xù)加磨料研磨。如果鏡盤(pán)邊緣或中間均勻地未磨到，應(yīng)再修改模具。如鏡盤(pán)上局部區(qū)域未磨到，應(yīng)預(yù)熱一下鏡盤(pán)再磨。如仍磨不到，則表示上盤(pán)時(shí)各零件的加工面不在一個(gè)球面上，應(yīng)重新上盤(pán)。
(5)鏡盤(pán)和模具研合后，可在鐵筆上部加荷重，以加快研磨速度，采用兩道磨料制時(shí)，球面第一道磨料應(yīng)研磨10—20分鐘。
(6)清洗鏡盤(pán)。檢驗(yàn)無(wú)砂眼和擦痕時(shí)，換用第二道磨料。第二道磨料開(kāi)始前，磨具、臺(tái)面、鐵筆等均應(yīng)清洗干凈．當(dāng)最后一道磨料在整個(gè)鏡盤(pán)表面研磨均勻之后應(yīng)停止加磨料，再加5—10分鐘的水，磨到模具表面呈灰青色或灰黑色時(shí)取下。
(7)用溫水洗凈鏡盤(pán)，檢查表面細(xì)磨質(zhì)量。合格后送拋光。細(xì)磨中零件最后面形和樣板相比，一般應(yīng)為低光圈，光圈數(shù)為2—3為宜。