CSTM-φ20mm-φ80mm透鏡數(shù)控加工工藝規(guī)范編制說明

密級：公開CSTM團體標(biāo)準(zhǔn)編制說明標(biāo)準(zhǔn)名稱φ20mm-φ80mm透鏡數(shù)控加工工藝規(guī)范主編單位國營第二五八廠參編單位

《φ20mm-φ80mm透鏡數(shù)控加工工藝規(guī)范》編制說明任務(wù)來源及計劃要求經(jīng)中國材料與試驗團體標(biāo)準(zhǔn)委員會光電材料及產(chǎn)品領(lǐng)域委員會審查，根據(jù)“關(guān)于CSTM標(biāo)準(zhǔn)《φ20mm-φ80mm透鏡數(shù)控加工工藝規(guī)范》的立項公告”，光電材料及產(chǎn)品領(lǐng)域委員會光學(xué)元件標(biāo)準(zhǔn)《φ20mm-φ80mm透鏡數(shù)控加工工藝規(guī)范》由國營第二五八廠牽頭編制完成，研究周期為1年，標(biāo)準(zhǔn)立項編號為CSTMLX600400598-2020，標(biāo)準(zhǔn)（英文）立項編號為CSTMLX600400598-2020E。編制說明編制原則1本標(biāo)準(zhǔn)符合國家有關(guān)法規(guī)和政策，貫徹執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)、國家軍用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，充分吸收適用于檢測規(guī)程的相關(guān)國家光電檢測標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。2本標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)成、內(nèi)容、文字的表述、條文的編排、文件的引用等應(yīng)符合本文件參照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的要求。編制出的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)具有先進性、可行性、協(xié)調(diào)性、實用性和規(guī)范性。具體要求如下：a)先進性：本標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)準(zhǔn)確反映φ20mm-φ80mm透鏡數(shù)控加工中的設(shè)計要求、質(zhì)量要求、加工工藝、檢驗方法等內(nèi)容，可滿足φ20mm-φ80mm透鏡數(shù)控加工當(dāng)前及未來多年的加工所需；加工設(shè)備應(yīng)簡捷智能，便于操作；工藝方法規(guī)定應(yīng)為新技術(shù)和新工藝，同時考慮經(jīng)濟性、質(zhì)量要求等。b)可行性：本標(biāo)準(zhǔn)制定時應(yīng)結(jié)合φ20mm-φ80mm透鏡數(shù)控加工的專業(yè)水平現(xiàn)狀及發(fā)展需求，并充分考慮人力、資金及技術(shù)保障條件，在設(shè)備要求、質(zhì)量要求、人員要求、工藝方法、返工返修等內(nèi)容確定時，使內(nèi)容切實可行，保證標(biāo)準(zhǔn)條款的可執(zhí)行；c)協(xié)調(diào)性：本標(biāo)準(zhǔn)制定應(yīng)符合國家有關(guān)法規(guī)和政策，貫徹執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)、國家軍用標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，充分吸收適用于本標(biāo)準(zhǔn)的GB/T903-2019《無色光學(xué)玻璃》、GB5083-1999《生產(chǎn)設(shè)備安全衛(wèi)生設(shè)計總則》、GB/T13869-2017《用電安全導(dǎo)則》、GB/T19096-2003《技術(shù)制圖圖樣畫法未定義形狀邊的術(shù)語和注法》的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，并與其協(xié)調(diào)一致；d)規(guī)范性：本標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合GB/T1.1-2020的要求，作到協(xié)調(diào)、簡明、清楚、準(zhǔn)確、邏輯性強。工作分工本標(biāo)準(zhǔn)由國營第二五八廠負責(zé)編制。（三）征求意見單位205所、209所、238廠、248廠、528廠、559廠、5308廠、5808廠等。（四）各階段工作過程1．調(diào)研分析階段（2020年1月-2020年3月）為順利完成本標(biāo)準(zhǔn)的編寫，成立了標(biāo)準(zhǔn)編制組，由設(shè)計人員、標(biāo)準(zhǔn)化人員和工藝人員組成，制定了標(biāo)準(zhǔn)各階段工作計劃，并按計劃開展工作。在標(biāo)準(zhǔn)的編寫過程中,編制組調(diào)研分析了相關(guān)資料如下：現(xiàn)階段光學(xué)加工行業(yè)中，透鏡的數(shù)控加工設(shè)備應(yīng)用已趨于成熟，φ20mm-φ80mm透鏡則是光學(xué)系統(tǒng)中應(yīng)用較多的零件。小曲率透鏡高效加工工藝所用設(shè)備及加工工藝方法與傳統(tǒng)加工方法有本質(zhì)不同，數(shù)控加工可提高加工效率3倍，成為高效加工。球面光學(xué)元件應(yīng)用頻率較高，在球面透鏡的加工過程中，通過對小曲率透鏡加工時的基本工藝路線，以及相關(guān)工藝參數(shù)（拋光模壓力、轉(zhuǎn)速、拋光時間）的標(biāo)準(zhǔn)化，并制定相關(guān)工藝規(guī)范，。可在光學(xué)加工行業(yè)內(nèi)部，形成規(guī)范化指導(dǎo)，利于新工藝的成形和固化，最終達到生產(chǎn)高效化、高質(zhì)化的目標(biāo)。在廣泛調(diào)研兵器工業(yè)201所、205所、209所、238廠、248廠、528廠、559廠、5308廠、5808廠等單位的相關(guān)技術(shù)后，在制定過程中對標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容和參數(shù)進行了討論，確定了標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)內(nèi)容為加工的一般要求、設(shè)計要求、質(zhì)量要求、加工工藝、檢驗方法，并根據(jù)企業(yè)五十多年科研、生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，結(jié)合所調(diào)研資料，完成了標(biāo)準(zhǔn)初稿。2．征求意見稿編制階段（2020年4月～6月）2020年4月，編制組召開第一次工作會，并邀請本單位研發(fā)部門、工藝部門、光學(xué)制造部的設(shè)計人員、工藝人員和現(xiàn)場技術(shù)人員和編制組成員一起，對標(biāo)準(zhǔn)初稿的內(nèi)容逐條討論。確定了標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容應(yīng)包括返工要求，適用范圍應(yīng)增加檢驗。以此思路編制了標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿。主要技術(shù)內(nèi)容的說明本標(biāo)準(zhǔn)旨在規(guī)定φ20mm-φ80mm透鏡數(shù)控加工的要求、數(shù)控加工工藝過程、檢驗方法和返工等內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)適用于φ20mm-φ80mm透鏡的數(shù)控加工和檢驗。要求的確定φ20mm-φ80mm透鏡數(shù)控加工工藝所用設(shè)備及加工工藝方法與傳統(tǒng)加工方法有本質(zhì)不同，數(shù)據(jù)加工可提高加工效率3倍。為實現(xiàn)高效加工，必須對加工過程涉及的人、機、料、法、環(huán)等方面合理確定。相關(guān)的具體確定內(nèi)容如下：1.1人員要求的確定φ20mm-φ80mm透鏡數(shù)控加工工藝中加工工藝方法與傳統(tǒng)加工方法有本質(zhì)不同，因此操作人員和檢驗人員需經(jīng)過培訓(xùn)才能上崗操作，確保加工質(zhì)量有保證。1.2加工設(shè)備及要求的確定當(dāng)前透鏡數(shù)控加工設(shè)備原理基本相同，加工中應(yīng)用的工裝輔具、材輔料相近，加工工藝類似。φ20mm-φ80mm透鏡數(shù)控加工中，采用數(shù)控銑磨機、數(shù)控拋光機，其中轉(zhuǎn)速是φ20mm-φ80mm透鏡數(shù)控加工設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)，轉(zhuǎn)速愈大，加工效率愈大，表面粗糙度越小，但轉(zhuǎn)速過高會使設(shè)備振動加大影響透鏡加工質(zhì)量。通過生產(chǎn)實踐總結(jié)數(shù)控銑磨機：設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速在150r/s～200r/s，數(shù)控拋光機設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速在150r/s～180r/s，可保證加工透鏡的加工質(zhì)量和效率。1.3工裝夾具要求的確定工裝夾具可以確保透鏡加工時位置準(zhǔn)確，減少人工放置校準(zhǔn)工件的時間，可以做為加工后功能測試輔助等。因此，需要對工裝夾具規(guī)定相關(guān)要求。根據(jù)工程實踐經(jīng)驗工裝夾具的要求確定為：外徑偏差為0.1mm的對應(yīng)口徑銑磨磨輪；同軸度為0.1mm的吸附夾具、拋光模具、拋光夾具；千分表規(guī)格為150mm的量程內(nèi)精度為0.02mm；B級以內(nèi)的光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)樣板；6×放大鏡；測量環(huán)。1.4環(huán)境要求的確定φ20mm-φ80mm透鏡數(shù)控加工中，對環(huán)境因素如溫度、濕度和潔凈度比較敏感，會影響精磨、拋光、膠合、檢測等過程。經(jīng)多年生產(chǎn)實踐表明，透鏡古典加工環(huán)境要求可滿足透鏡數(shù)控加工，因此確定數(shù)控加工環(huán)境潔凈度應(yīng)達到10000級標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)境溫度22℃±2℃２數(shù)控加工工序中技術(shù)要求的確定2.1數(shù)控銑磨成形工序技術(shù)要求的確定影響數(shù)控銑磨成形的關(guān)鍵工藝參數(shù)有粗磨后矢高差、粗磨后同軸度、表面粗糙度及精磨后刀紋等,銑磨后零件滿足技術(shù)指標(biāo)，可減少零件在拋光階段對面形、表面粗糙度的修正，降低拋光階段耗費的時間。根據(jù)工程實踐經(jīng)驗總結(jié)技術(shù)要求的確定如下：a)零件粗磨后矢高差應(yīng)在-1um～-2um；b)零件粗磨后同軸度應(yīng)在0～0.02mm；c)表面粗糙度不大于1.6um；d)精磨后刀紋須細且為十字刀紋。2.2數(shù)控高效拋光數(shù)控拋光結(jié)束后，在進行古典拋光時，符合要求的光圈、表面粗糙度可降低古典拋光時的面形修正、提高表面質(zhì)量，可提高拋光加工效率。根據(jù)工程實踐經(jīng)驗總結(jié)技術(shù)要求的確定如下：a)待加工透鏡完工后光圈為3～5道；b)零件局部光圈不規(guī)則0.2～0.3道；c)表面粗糙度不大于MMRRa0.012um。試驗驗證的情況和結(jié)果本標(biāo)準(zhǔn)是在總結(jié)國營第二五八廠近十年來生產(chǎn)的實踐經(jīng)驗及大批現(xiàn)役裝備的應(yīng)用驗證，同時廣泛借鑒其他光學(xué)廠家的經(jīng)驗基礎(chǔ)上編制而成的。規(guī)定的要求、數(shù)控加工過程、檢驗方法，是經(jīng)過幾千件φ20mm-φ80mm透鏡數(shù)控加工的生產(chǎn)驗證，能夠保證正確性和科學(xué)性。本標(biāo)準(zhǔn)的實施和使用，能進一步指導(dǎo)φ20mm-φ80mm透鏡的數(shù)控加工和檢驗。采用國際先進標(biāo)準(zhǔn)的情況因目前未發(fā)現(xiàn)國際上的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，因而未采用。標(biāo)準(zhǔn)涉及的知識產(chǎn)權(quán)情況說明無。與現(xiàn)行法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系本標(biāo)準(zhǔn)遵從現(xiàn)行的法律及法規(guī)，與GB/T903-2019《無色光學(xué)玻璃》、GB2831-2009《光學(xué)零件的面形偏差》、GB5083-1999《生產(chǎn)設(shè)備安全衛(wèi)生設(shè)計總則》、GB/T13869-1992《用電安全導(dǎo)則》、GB/T19096-2003《技術(shù)制圖圖樣畫法未定義形狀邊的術(shù)語和注法》標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。實施標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議本標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定φ20mm-φ80mm透鏡數(shù)控加工的要求、數(shù)控加工過程、檢驗方法和返工等內(nèi)容，可指導(dǎo)φ20mm-φ80mm透鏡數(shù)控加工和檢驗。因此，通過本標(biāo)準(zhǔn)的推廣應(yīng)用，可規(guī)范φ20mm-φ80mm透鏡的數(shù)控加工和檢驗，指導(dǎo)操作人員和檢測人員按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進行加工，以保證φ20mm-φ80mm透鏡數(shù)控加工的質(zhì)量和效率。預(yù)定用于（但不僅限于）醫(yī)療、航空、軍事等所用光學(xué)裝備及相關(guān)的領(lǐng)域的研究、研制與應(yīng)用單位以及相關(guān)工業(yè)部門。主編單位通過自用，將其適用性及為企業(yè)帶來的經(jīng)濟效益和社會效益在行業(yè)內(nèi)通過技術(shù)交流、技術(shù)培訓(xùn)等不同方式進行宣傳、推廣，以增強行業(yè)內(nèi)成員對于本標(biāo)準(zhǔn)的認知與認同。協(xié)會應(yīng)在相關(guān)領(lǐng)域組織標(biāo)準(zhǔn)的培訓(xùn)、宣貫及評價，做好標(biāo)準(zhǔn)的出版發(fā)行，讓標(biāo)準(zhǔn)市場化，從而實現(xiàn)φ20mm-φ80mm透鏡數(shù)控加工在光電領(lǐng)域的推廣，促進光電領(lǐng)域φ20mm-φ80mm透鏡數(shù)控