光學(xué)加工工藝

國(guó)外光學(xué)加工技術(shù)的進(jìn)呈現(xiàn)狀引言如今我們不難覺(jué)察，軍用武器系統(tǒng)中幾乎都裝備有各種各樣的光電傳感1980~1990年美國(guó)軍114.77萬(wàn)塊，其中球63.59萬(wàn)塊，非球面光學(xué)零件為23.46萬(wàn)塊，平面光學(xué)零件為18.19.62萬(wàn)塊。拿M190塊透鏡、30塊棱鏡以及各種反射鏡、窗口和激光元件。又如一具小小的AN/AVS-6飛行員夜視眼鏡就承受了9塊非球面光學(xué)零件和2塊球面光學(xué)零件。從70對(duì)光學(xué)加工行業(yè)是一個(gè)嚴(yán)峻考驗(yàn)。為了跟上時(shí)代進(jìn)展的步伐，設(shè)計(jì)和制作70年月開展了大規(guī)模技術(shù)革命和創(chuàng)活動(dòng)，爭(zhēng)辯開發(fā)出很多的光學(xué)零件加工方法，如非球面光學(xué)零件的加工法。近10多年來(lái)，的光學(xué)零件加工技術(shù)得到進(jìn)一步地推廣和普及。目前,:計(jì)算機(jī)數(shù)控單點(diǎn)金剛石車削技術(shù)、光學(xué)玻璃透鏡模壓成型技術(shù)、光學(xué)塑料成型技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)控研磨和拋光技術(shù)、環(huán)氧樹脂復(fù)制技術(shù)、電鑄成型技術(shù)……以及傳統(tǒng)的研磨拋光技術(shù)計(jì)算機(jī)數(shù)控單點(diǎn)金剛石車削技術(shù)60年月領(lǐng)先開發(fā)、80年月得以推廣應(yīng)用的非球面光學(xué)零件加工技術(shù)。它是在超周密數(shù)控車床上，承受自然單晶金剛石刀具，在對(duì)機(jī)床和加工環(huán)境進(jìn)展準(zhǔn)確把握條件下，直接利用金剛石刀具單點(diǎn)車削加工出符合光學(xué)質(zhì)量要求的非球面光學(xué)零件。該技術(shù)主要用于加工中小尺寸、中等批量的紅外晶體和金屬材料的光學(xué)零件，其特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高、加工精度高、重復(fù)性好、適合批量生產(chǎn)、加工本錢比傳統(tǒng)的加工技術(shù)明顯降低。承受該項(xiàng)金剛石車削技術(shù)加以下的光學(xué)零件,l/2～1l，外表粗糙度的0.02～0.06mm。目前，承受金剛石車削技術(shù)可以加工的材料有：有色金屬、鍺、塑料、紅外光學(xué)晶體〔碲鎘汞、銻化鎘、多晶硅、硫化鋅、硒化鋅、氯化納、氯無(wú)電鎳、鈹銅、鍺基硫族化合物玻璃等。上述材料均可直接到達(dá)光學(xué)外表質(zhì)量要求。此技術(shù)還可加工玻璃、鈦、鎢等材料，但是目前還不能直接到達(dá)光學(xué)外表質(zhì)量要求，需要進(jìn)一部研磨拋光?？缮a(chǎn)較為廉價(jià)的周密非球面反射鏡和透鏡。假設(shè)在金剛石車床上增加磨100°C低溫進(jìn)展金剛石切削等措施，此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用范圍將可進(jìn)一步擴(kuò)大。目前,美國(guó)亞里桑那大學(xué)光學(xué)中心已經(jīng)使用該技術(shù)取代了傳統(tǒng)的手工加工工藝，但加工玻璃光學(xué)零件時(shí)，還不能直接磨削成符合質(zhì)量要求的光學(xué)鏡面，照舊需要進(jìn)展柔性拋光。單點(diǎn)金剛石車削光學(xué)零件技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果格外明顯，例如加工一個(gè)直徑100mm90°離軸拋物面鏡，假設(shè)用傳統(tǒng)的研磨拋光工藝方法加工，面形精3mm〔5l12工AN/AAD-5紅外偵察裝置的4面體掃描轉(zhuǎn)鏡。轉(zhuǎn)鏡的每一面尺寸為88.9′203.2mml/290°±42。用一臺(tái)車床，15124個(gè)掃描旋轉(zhuǎn)反射鏡，質(zhì)量均到達(dá)了設(shè)計(jì)技術(shù)要求。27702004面體旋轉(zhuǎn)鏡，共計(jì)節(jié)約近90萬(wàn)美元。而且還為AN/AAD-5紅外偵察裝置加工了101千多萬(wàn)1980~199010年間〔50′50m〔90m球面〔100mm、非球面〔125m〕4種軍用光學(xué)零件的加工4億美元。主軸軸承和溜板導(dǎo)軌通常承受空氣軸承和油壓靜力支承構(gòu)造，機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的相對(duì)位置承受激光位移測(cè)量裝置測(cè)定。在工件加工的整個(gè)過(guò)程中，承受激光干預(yù)儀測(cè)量工件的面形誤差。車床上裝有反響裝置，可以補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)誤差。金剛石車床的主要生產(chǎn)廠家是美國(guó)的莫爾周密機(jī)床公司和普奈莫周密公司。進(jìn)入90年月后，日本東芝機(jī)械公司也開頭生產(chǎn)這種車床。莫爾周密機(jī)床公司生產(chǎn)銷售的主要產(chǎn)品是MooreM－18、－40非球面加工機(jī)，MooreT型床身機(jī)床，Moore光學(xué)平面加工機(jī)，MooreM-18油淋非球面加工機(jī)等。普奈莫周密公司生產(chǎn)出售的產(chǎn)品主要有MSG－325ASG-2500Nanoform600Ultra2023出售產(chǎn)品是ULG-100A〔H〕金剛石車床。MSG325型車床為例，在8030~4090年月初每臺(tái)價(jià)已上升到將100萬(wàn)美元。這個(gè)價(jià)格對(duì)用戶來(lái)說(shuō)是一個(gè)不小的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，推廣普及應(yīng)用有確定難度。因此，目前各國(guó)正在樂(lè)觀爭(zhēng)辯開發(fā)低本錢的金剛石車削機(jī)床。下面介紹幾種目前正在推廣應(yīng)用的金剛石車削機(jī)床.莫爾M-18非球面加工機(jī)莫爾M-183球面和非球面光學(xué)零件，又能加工模具外表和其它外表。金剛石車削和磨輪磨削相結(jié)合，擴(kuò)大了機(jī)床的加工力氣。例如加工周密模具，在一臺(tái)這樣的金剛石車床就能將其加工完成。首先使用磨輪在模具基體上加工出公差全都的面形，然后鍍制無(wú)電鎳，最終使用單點(diǎn)金剛石刀具，車削無(wú)電鎳外表，完成模具的精加工。該加工機(jī)床承受了Allen-Bradley7320型、8200型或通用電器公司2023型計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，車床的位置把握承受了M-18機(jī)床的主要技術(shù)性能指標(biāo)如下:X410mm；Z230mm；空氣軸承主軸中心到工作臺(tái)面的0.5mm；XZ軸在全部行程上的垂直度為1μrad；X軸Z軸在全部行程上的偏向角為0.5μrads；X軸Z軸全部行程上的定位精度0.5mm；B360°時(shí)的角度偏差為±3μrads；X軸和Z5mm；B軸的讀數(shù)精度為1.3μrads；主軸的軸向誤差為0.05mm,徑向誤差為0.2mrad；機(jī)床的寬)1778′2032′1800mm。普奈莫MSG-325型金剛石車床普奈莫MSG-325Z溜板都安裝在花崗巖底座上，兩個(gè)溜板相互垂0.76mm以內(nèi)。X溜板上裝有一個(gè)可以互換的刀架，Z溜板上裝有一個(gè)空氣軸承主軸。兩個(gè)溜板的運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確0.025mm。接觸測(cè)量。機(jī)床的主要技術(shù)性能指標(biāo)如下:機(jī)床的主軸承受空氣軸承,1000轉(zhuǎn)/min時(shí),在前端測(cè)量,其徑向和軸向跳100~2400轉(zhuǎn)/min直流伺伏服馬達(dá)；承受空氣軸承的X609′762mm304mm,最大20cm/min,0.5mm,1.27mm,1HP0~2500轉(zhuǎn)/min203mm,其它性X,正常機(jī)床構(gòu)造的為356mm,560mm204mm；工件直150mm時(shí),l/2。ULG-100A(H)型超周密非球面金剛石車床該機(jī)床是日本東芝機(jī)械公司90年月產(chǎn)品，從1992年6月開頭，每月生2臺(tái)，每臺(tái)機(jī)床售價(jià)5000萬(wàn)日元。機(jī)床主軸承受高剛性超周密空氣靜軸承，機(jī)床數(shù)控裝置具有反響功能。它可加工各種光學(xué)零件和非球面透鏡模0.01mm刀具和磨輪進(jìn)展車削和研磨加工，能到達(dá)鏡面質(zhì)量。機(jī)床的主要技術(shù)性能指標(biāo)如下:機(jī)床的X軸(研磨輪軸)最大行程為150mm；Z軸(工件軸)最大行程為40000轉(zhuǎn)/min1kW/40000轉(zhuǎn)/min20~1500轉(zhuǎn)/min0.25kW/3000轉(zhuǎn)/min；研0.1mm/150mm；Z0.1mm/100mm。光學(xué)玻璃透鏡模壓成型技術(shù)光學(xué)玻璃透鏡模壓成型技術(shù)是一種高精度光學(xué)元件加工技術(shù)，它是把軟化的玻璃放入高精度的模具中，在加溫加壓和無(wú)氧的條件下，一次性直接模80年月中期開發(fā)成功至今已有十幾年的歷史了，現(xiàn)在已成為國(guó)際上最先進(jìn)的光學(xué)零件制造技術(shù)方法之一，在很多國(guó)家已進(jìn)入生產(chǎn)有用階段。這項(xiàng)技術(shù)的普及推廣應(yīng)用是光學(xué)行業(yè)在光學(xué)玻璃零件加工方面的重大革命。由于此項(xiàng)技術(shù)能夠直接壓制成型周密的非球面光學(xué)零件，從今便開創(chuàng)了光學(xué)儀器可以廣泛承受非球面玻璃光學(xué)零件的時(shí)代。因此，也給光電儀器的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)了的變化和進(jìn)展，不僅使光學(xué)儀器縮小了體積、削減了重量、節(jié)約了材料、削減了光學(xué)零件鍍膜和工件裝配的工作量、降低了本錢，而且還改善了光學(xué)儀器的性能，提高了光學(xué)成像的質(zhì)量。不需要傳統(tǒng)的粗磨、精磨、拋光、磨邊定中心等工序，就能使零件到達(dá)較高的尺寸精度、面形〔2〕能夠節(jié)約大量的生產(chǎn)設(shè)備、工裝輔料、廠房面積只要準(zhǔn)確地把握模壓成型過(guò)程中的溫度和壓力等工藝參數(shù)，就能保證模壓成型光學(xué)零件的尺寸〔5〕〔6〕光學(xué)零件和安裝基準(zhǔn)件可以制成一個(gè)整體。目前批量生產(chǎn)的模壓成型非球面光學(xué)零件的直徑為2～50mm，直徑公差為±0.01mm；厚度為0.4～25mm，厚度公差為±0.01mm；曲率半徑可達(dá)5mm；面形精度為1.5λ，外表粗糙度符合美國(guó)軍標(biāo)為80－50；折射率可把握到5104m<510－6m0.01λ/c現(xiàn)在，世界上已把握這項(xiàng)先進(jìn)玻璃光學(xué)零件制造技術(shù)的知名公司和廠家有美國(guó)的柯達(dá)、康寧公司，日本的大原、保谷、歐林巴斯、松下公司，德國(guó)的蔡司公司和荷蘭的菲利浦公司等。坯，模具材料與模具制作，都是玻璃模壓成型中的關(guān)鍵技術(shù)。成型方法連的模具材料。原來(lái)的玻璃透鏡模壓成型法，是將熔融狀態(tài)的光學(xué)玻璃毛坯倒入高于玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)50℃以上的低溫模具中加壓成形。這種方法不僅簡(jiǎn)潔發(fā)生玻璃粘連在模具的模面上，而且產(chǎn)品還簡(jiǎn)潔產(chǎn)生氣孔和冷模痕跡〔皺紋，不易獲得抱負(fù)的外形和面形精度。后來(lái)，承受特別材料周密加工成的壓型模具，在無(wú)氧化氣氛的環(huán)境中，將玻璃和模具一起加熱升溫至玻璃的軟化點(diǎn)四周，在玻璃和模具大致處于一樣溫度條件下，利用模具對(duì)玻璃施壓。接下來(lái)，在保持所施壓力的狀態(tài)下，一邊冷卻模具，使其溫度降至玻璃的轉(zhuǎn)化點(diǎn)以下〔玻璃的軟化點(diǎn)時(shí)的玻璃粘度約為107。6泊，玻璃的轉(zhuǎn)化點(diǎn)時(shí)的玻璃粘度約為10134泊。這種將玻璃與模具一起實(shí)施等溫加壓的方法叫等溫加壓法，是一種比較簡(jiǎn)潔獲得高精度，即簡(jiǎn)潔周密地將模具外形外表復(fù)制下來(lái)的方法。這種玻璃光學(xué)零件的制造方法缺點(diǎn)是：加熱升溫、冷卻降溫都需要很長(zhǎng)的時(shí)間，因此生產(chǎn)速度很慢。為了解決這個(gè)問(wèn)題，于是對(duì)此方法進(jìn)展了卓有成效的改進(jìn)，即在一個(gè)模壓裝置中使用數(shù)個(gè)模具，以提高生產(chǎn)效率。然而非球面模具的造價(jià)很高，承受多個(gè)模具勢(shì)必造本錢錢過(guò)高。針對(duì)這種狀況，進(jìn)一步爭(zhēng)辯開發(fā)出與原來(lái)的透鏡毛坯成型條件比較相近一點(diǎn)的非等溫加壓法，借以提高每一個(gè)模具的生產(chǎn)速度和模具的使用壽命。另玻璃的種類和毛坯玻璃毛坯與模壓成型品的質(zhì)量有直接的關(guān)系。按道理，大局部的光學(xué)玻璃都可用來(lái)模壓成成型品。但是，軟化點(diǎn)高的玻璃，由于成型溫度高,與模具略微有些反響，致使模具的使用壽命很短。所以，從模具材料簡(jiǎn)潔選擇、下模壓成型的玻璃。然而，開發(fā)的適合低溫模壓成型的玻璃必需符合能夠廉價(jià)地制造毛坯和不含有污染環(huán)境的物質(zhì)〔如PbO、As2O3〕的要求。對(duì)〔2〕〔3〕有所需要的容量。毛坯一般都選用球形、圓餅形或球面外形，承受冷研磨成型或熱壓成型。模具材料與模具加工外表無(wú)疵病，能夠研磨成無(wú)氣孔、光滑〔2〕在高溫環(huán)境條件下具有很高的耐氧化性能，而且構(gòu)造等和強(qiáng)度等。現(xiàn)在已有不少有關(guān)開發(fā)模具材料的專利，最有代表性的模具材料是：以超硬合金做基體，外表鍍有貴金屬合金和氮化鈦等薄膜；以碳化硅和超硬合Cr2O-ZrO2-TiO2系型陶瓷。玻璃透鏡壓型用的模具材料，一般都是硬脆材料,要想把這些模具材料周密0.01μm以下的高區(qū)分率超周密計(jì)算機(jī)數(shù)字把握加工機(jī)床,用金剛石磨輪進(jìn)展磨削加工。磨削加工可獲得微型透鏡壓型用模的加工，要求更加嚴(yán)格，必需進(jìn)一步提高精度和減輕磨削的痕跡。玻璃模壓成型技術(shù)的應(yīng)用目前,,已經(jīng)用來(lái)批量生產(chǎn)周密的球面和非球15mm左右的透鏡外，還能生產(chǎn)100μm的微型透鏡陣列。鏡、棱鏡、以及濾光片等；制造光通信用的光纖耦合器用非球面透鏡；制造光盤用的聚光非球面透鏡。使用一塊模壓成型法制造的非球面30～50％。透鏡等。美國(guó)僅柯達(dá)公司每年就需要壓型幾百萬(wàn)個(gè)非球面光學(xué)零件。光學(xué)塑料成型技術(shù)光學(xué)塑料成型技術(shù)是當(dāng)前制造塑料非球面光學(xué)零件的先進(jìn)技術(shù)，包括注射成型、鑄造成型和壓制成型等技術(shù)。光學(xué)塑料注射成型技術(shù)主要用來(lái)大100mm以上的非球面透鏡光學(xué)零件。塑料非球面光學(xué)零件具有重量輕、本錢低；光學(xué)零件和安裝部件可以注AN/AVS-6型飛9塊非球面塑料透鏡。此外，在AN/PVS-7步卒微光夜視眼鏡、HOT夜視眼鏡、“銅斑蛇”激光制導(dǎo)炮彈導(dǎo)引頭和其他光電制導(dǎo)導(dǎo)引頭、激光測(cè)距機(jī)、軍用望遠(yuǎn)鏡以及各種照相機(jī)的取景器中也都承受了非球面塑料透鏡。美國(guó)TBE公司在制造某種末制導(dǎo)自動(dòng)導(dǎo)引頭用非球面光學(xué)零件時(shí)，曾對(duì)幾種光學(xué)塑料透鏡成型法作過(guò)經(jīng)濟(jì)分析比照，認(rèn)為承受注射成型法制造非球面光學(xué)塑料透鏡最為合算。注射成型法加壓條件下成型，冷卻固化后翻開模具,便可獲得所需要的光學(xué)塑料零件。光學(xué)塑料注射成型的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是模具，由于光學(xué)塑料模壓成型的工作溫度較低，所以對(duì)模具的要求要比對(duì)玻璃模壓成型模具的要求低一些。非球面模具的超周密加工相當(dāng)困難，通常的加工都是首先在數(shù)控機(jī)床上將模具的坯件磨削成近似非球面，然后用范成精磨法逐步提高非球面的面形精度和由于數(shù)控機(jī)床的加工精度比較低，在模具加工過(guò)程中需要對(duì)模具進(jìn)展反復(fù)檢測(cè)和修改，逐步地提高模具精度，從而使模具的本錢變得很高。因而現(xiàn)在的模具，是用剛性好、區(qū)分率高的計(jì)算機(jī)數(shù)控超周密非球面加工機(jī)床和非球面均勻拋光機(jī)超周密加工而成的。首先用計(jì)算機(jī)數(shù)控超周密非球面機(jī)床將模坯加工出面形精度達(dá)±0.1μm面形精度不變的條件下均勻地輕拋光，大約拋去0.01μm，使模具外表的粗糙度得到提高。注射成型的光學(xué)塑料零件的焦距精度可以把握到0.5～1％，面形精度高λ∕40.0076mm0.012mm。下面介紹一種日本人制造的高精度塑料光學(xué)零件注射成型法——澆口密封成型法。〔Tg〕以上的金屬模中(注射量應(yīng)是：冷卻完畢翻開模具時(shí)樹脂的壓力剛好是大氣)，快速密封澆口，等溫度、壓力均勻后，在相對(duì)容積確定、溫度－壓力均勻條件下，緩緩冷卻至樹脂的熱變形溫度以下后，翻開模具取出壓形品的成型方法。130MPa〔T1〕下將澆口密封。密封在模具中的樹脂，其壓力在均勻化的過(guò)程中降30MPa〔Tg高一些的某一溫度T2單體模具經(jīng)過(guò)緩緩冷卻后才可開模，取出壓型成品。300℃左右高溫的熔130MPa的壓力將澆口密封死。其做法是：在成型注射之前，先將一個(gè)小球放入金屬模具的澆口部，當(dāng)向模具中注射熔融樹脂時(shí)，小球受到樹脂的擠壓就會(huì)從澆口處向靠近模穴一側(cè)移動(dòng)。這時(shí)，在澆口部通往模穴的地方就會(huì)消滅間隙，熔融樹脂從今間隙能夠流入到模穴中。而當(dāng)注射成型機(jī)停頓向模具內(nèi)高壓注射樹脂時(shí)，由于壓差的緣由，瞬間發(fā)生樹脂逆流現(xiàn)象，小球則被這種逆流的樹脂又從靠近模穴的一側(cè)推向模具的澆口處。此時(shí)，小球依靠高壓的樹脂所發(fā)生的擠壓力將模具澆口堵死，完成澆口密封工作。要保壓和壓縮機(jī)構(gòu)及其工作。所以注射了樹脂后的金屬模具很簡(jiǎn)潔從成型機(jī)上取下來(lái)，以金屬模具單體脫離成型機(jī)身的形式進(jìn)展長(zhǎng)時(shí)間的冷卻。這不但大大提高了成型機(jī)的工作效率，同時(shí)也提高了單位時(shí)間的生產(chǎn)效率。這種成型法可將一局部功能安排到機(jī)外的裝置中去完成，轉(zhuǎn)變了過(guò)去那種功能只能在成型機(jī)裝置內(nèi)進(jìn)展的做法。澆口密封成型工序分4步工序進(jìn)展。加熱工序。由金屬模具的外部進(jìn)展傳導(dǎo)加熱。從成型品的取出溫度加熱到Tg〔樹脂的轉(zhuǎn)化溫度－即模具加溫需要到達(dá)的溫度〕以上確實(shí)定溫度為止，用很短的時(shí)間進(jìn)展升溫，使熱度做到均勻化。為使溫度、壓力做到均勻化，對(duì)金屬模進(jìn)展保溫。從壓型機(jī)上取下壓型模。取下的單體壓型模具，承受自然空氣冷卻或是強(qiáng)1～2℃的速度漸漸降溫。下，這時(shí)只要取下自行保持合模力的機(jī)構(gòu)，就能翻開型模取出成形品。在成形品取出過(guò)程中，由于樹脂的壓力相當(dāng)于大氣的壓力，所以不需要推出裝置，只要翻開突出分型面的局部，成形品就能離模。澆口密封成型法的關(guān)鍵要素，是金屬模具的溫度條件和注射充填條件〔緩慢冷卻完畢時(shí)樹脂壓力為大氣壓力的條件。因此，既使是模壓成型外形和體積不同的成型品，也不用轉(zhuǎn)變注射時(shí)和冷卻完畢時(shí)的金屬模具的溫依據(jù)模穴的容積注射充填樹脂，就能進(jìn)展高精度地復(fù)制。壓制成型法件的一種方法。下面介紹其中一種壓制成型方法——再熔融成型法。再熔成型法，是將近似于成形品外形的毛坯，插入具有復(fù)制面形、又使樹脂不能流出的金屬模具中，在模穴容積確定條件下，將模穴中的樹脂加Tg以上，利用因樹脂的膨脹和軟化-熔融所發(fā)生的均勻-壓力均勻后，在下，然后翻開型模取出壓型成形品的一種光學(xué)塑料零件成形方法。2道工序組成。的毛坯成形品。會(huì)有收縮。假設(shè)消滅面形不能復(fù)制的話，則是殘留應(yīng)力比較大的緣由。部的不同模具中，加熱－冷卻，進(jìn)展面形復(fù)制。面形復(fù)制工序是將低精度的毛坯高精度化的一個(gè)工序。具有面形的模進(jìn)而，由于加熱時(shí)樹脂的軟化－熱膨脹能使模穴內(nèi)發(fā)生均勻的樹脂壓力，所以，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的面形復(fù)制。為了防止發(fā)生溫度分布和壓力分布，冷卻需要緩慢進(jìn)展，而且必需冷確定條件下的毛坯的重量誤差也是應(yīng)當(dāng)引起重視的一個(gè)要點(diǎn)。性能優(yōu)良的塑料光學(xué)零件的制造系統(tǒng)。還有不需要有澆口和噴嘴之類的局部金屬模具，制作起來(lái)很廉價(jià)。因此，設(shè)備增設(shè)起來(lái)很簡(jiǎn)潔?？梢砸罁?jù)生產(chǎn)量的狀況，適宜地進(jìn)展設(shè)備投資，建立起一個(gè)相對(duì)應(yīng)的柔性生產(chǎn)系統(tǒng)。再熔成形法的特征是：由于再熔成形法的毛坯成形工程承受了一般的注射成形工藝，所以具有成形周期短、適合批量生產(chǎn)之優(yōu)點(diǎn)。但是，面形復(fù)制工程必需實(shí)施加熱、冷卻工程，因此又存在著與澆口密封成型法一樣周期長(zhǎng)的缺陷。然而，由于不需要像通常注射成形工藝那樣的注射、充填工序，所以也就不用考慮樹脂流路的問(wèn)題。又因成形時(shí)產(chǎn)生的壓力小于30MPa〔通常的注射成形為100MPa左右模具由于體積小而可使用多個(gè)，因此，可以承受多個(gè)模具彌補(bǔ)生產(chǎn)效率低的缺乏。由于加熱、冷卻簡(jiǎn)潔把握，成形周期縮短，所以生產(chǎn)效率可以提高。另外，由于毛坯成型工序和面形復(fù)制工序能夠獨(dú)立操作，面形復(fù)制工樹脂、不同外形的成形品的混合生產(chǎn)。利用該成型法制作的非球面反射鏡經(jīng)過(guò)外形測(cè)量，結(jié)果是:在±100mm范圍內(nèi)，反射面的彎曲〔起伏〕度在4μm以下，成形品的精度很高。計(jì)算機(jī)數(shù)控研磨和拋光技術(shù)技算機(jī)數(shù)控研磨和拋光技術(shù)是一種由計(jì)算機(jī)把握的周密機(jī)床將工件外表度和所承受的誤差校正方法。床修正研磨拋光法。小型磨床研磨拋光法分為縱向掃描和光柵掃描兩種方式?？v向掃描方較為簡(jiǎn)潔，本錢比較高。為了提高加工精度，小型磨床加工系統(tǒng)必需具備很高的精度和反復(fù)再試、計(jì)算、修正研磨拋光，即可到達(dá)提高面形精度的目的。計(jì)算機(jī)計(jì)算去除量，加工精度比較高。可以高精度地加工直徑1500～1800mm的大口徑非球面。目前，美國(guó)亞里桑那大學(xué)的光學(xué)中心，已根本上用計(jì)算機(jī)數(shù)控研磨拋光加工技術(shù)取代了傳統(tǒng)的手工研磨拋光加工非球面300多萬(wàn)美元的國(guó)防基金和幾家大公司的資助，實(shí)現(xiàn)了非球面透鏡生產(chǎn)的自動(dòng)化。80年月末，日本研制出了的超周密數(shù)控范成法研磨機(jī)，使用該研磨機(jī)加工出的光學(xué)零件，其面形精度到達(dá)了0.08μm，外表粗糙度的均方根值為0.035nm。4000#～8000#鑄鐵絲結(jié)合金剛石ELID〔在線電解修正法〕BK-7光學(xué)玻璃，所獲1μm43nmRmax。德國(guó)的計(jì)算機(jī)數(shù)控研磨拋光技術(shù)很快。Loh公司生產(chǎn)的CNCSPM50120研磨拋光機(jī)，不僅可以粗、精磨球面光學(xué)零件，而且還可以粗、精ALG100型計(jì)算機(jī)數(shù)控非球面磨床和ALP100型計(jì)算機(jī)數(shù)控非球面拋光機(jī)，可以高效率地進(jìn)展非球面光學(xué)零件的生產(chǎn)。ALG100AC伺服傳動(dòng)裝置；承受干推測(cè)量非球面加工中心能夠直接進(jìn)展非球面或棱形的組合加工，具有綜合預(yù)加工進(jìn)展高速的球面預(yù)加工，能夠獲得最正確透鏡半徑等特性。ALG100非球面磨床的主要技術(shù)規(guī)格如下：加工工件尺寸：最大直徑為150mm，半徑為10mm的平面；軸數(shù)3軸〔X,Z,B〕X、Z；軸的推動(dòng)〔進(jìn)刀〕速度為0.01～5000mm/min；X、Z軸的位置來(lái)回精度為±0.001mm；B軸的推動(dòng)〔進(jìn)刀〕軸位置來(lái)回精度為mm1000kg。ALP100型計(jì)算機(jī)數(shù)控非球面拋光機(jī)，可以在對(duì)話框中直接輸入非球面加工參數(shù)；自動(dòng)計(jì)算非球面拋光加工量；使用特別加工的非球面磨具拋光；拋光參數(shù)可進(jìn)展計(jì)算機(jī)數(shù)控、調(diào)整與觀看；可以優(yōu)化計(jì)算機(jī)數(shù)控的拋光軌跡，制作出高外表質(zhì)量的簡(jiǎn)潔的非球面幾何外形；承受了先進(jìn)的導(dǎo)向與轉(zhuǎn)軸技術(shù)，可高速地進(jìn)展連續(xù)的軌跡拋光；各軸和旋轉(zhuǎn)軸都承受了高性AC伺服傳動(dòng)裝置；可基于圖形模式進(jìn)展優(yōu)化拋光的調(diào)整等特性。該拋光機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格如下：可加工工件的尺寸：最大直徑為150m10mm3軸〔X,Z,；、Z軸的推動(dòng)〔進(jìn)刀〕速度為0.01～5000mm/min；X、Z軸位置來(lái)回精度為±0.001mm；B軸的位置來(lái)回精度為±4“；連接25×42m50～2500轉(zhuǎn)/mi25～1000kg。光學(xué)零件加工的柔性自動(dòng)化技術(shù)近10多年來(lái),已經(jīng)引起了行業(yè)專家們的重視。1990年起，為滿足軍用光學(xué)系統(tǒng)目前和將來(lái)的需求，美國(guó)“陸軍制700萬(wàn)美元在羅徹1670m2的光學(xué)制造中心。該中心得到了美國(guó)100來(lái)個(gè)。建立光學(xué)制造中心的目的，是想通過(guò)引進(jìn)以定型加工為根底的計(jì)算機(jī)數(shù)控加工機(jī)床，使勞動(dòng)力密集型的光學(xué)加工技術(shù)快速實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化，從不久便開發(fā)出了稱之為光學(xué)自動(dòng)化和治理〔Opticam〕的光學(xué)加工技術(shù)。這種Opticam技術(shù)，以定型加工為根底，通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床和柔性工具，實(shí)現(xiàn)光學(xué)零件加工的柔性自動(dòng)化。19921臺(tái)型號(hào)為OpticamSM的加工系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了光學(xué)零件在計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床上加工的夢(mèng)想。該機(jī)床的工具軸為具有50m/s磨輪，其粒度分別為20～10μm、12～6μm、4～2μm。在零件加工過(guò)程中，計(jì)算機(jī)把握進(jìn)給，機(jī)械手更換夾具。該加工機(jī)床加工的光學(xué)零件其外表粗糙度〔RMS〕20nm2μm5分鐘內(nèi)面形精度可達(dá)λPV值1993年該中心又推出了第2代設(shè)計(jì)產(chǎn)品OpticamSX5軸計(jì)算機(jī)數(shù)控周密加工中心。使用的工具為由燒結(jié)金剛石磨料制成的環(huán)形磨輪。磨輪的轉(zhuǎn)速為10000