下摆机精磨抛光实用工艺

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一、目的：
光学零件的抛光是获得光学外表最重要的工序。

1、去除精磨的破坏层到达规定的外观质量要求。

2、精修面形，到达图纸规定的曲率半径R 值，并满足零件光圈数N 及光圈局部
误差△N的要求。

二、抛光机理：
认为抛光是精磨的连续，它们从本质上是一样的，都是尖硬的磨料颗粒对玻璃外表进展微小切削作用的结果。

但由于抛光是用很细颗粒的抛光剂。

所以微小切削
作用可以在分子大小范围内进展。

由于抛光模与镜片外表相当吻合，因此抛光时切
向力很大，从而使玻璃外表凸凹微痕构造被切削掉，渐渐形成光滑的外表。

试验说
明抛光粉粒度在肯定范围时，粒度越大，抛光效率越高；抛光粉硬度越高，抛光速
率越高(如氧化铈Ce0 抛光粉比红粉Fe 0 硬度高，前者比后者抛光速率高 2～3 倍)。

2 2 3
另外在肯定范围内，增大抛光压力，提高主轴转速，抛光速率显著提高，高速具抛光即是依此而进展起来的。

通过试验测得，抛光去除掉的玻璃颗粒尺寸大约为1～
1.2um。

仅从以上几点即可以看出抛光的机械磨削作用是格外明显的。

体
内三、抛光根本常识：
1、光圈的概述：
o 被检查镜面外表面形与标准曲率半径的原面形有偏差时，它们之间形成对称的契形空气间隙，从而产生等厚干预条纹，在白光照耀下，可见到彩色光环，这种彩
色环称为光圈，物理学中称牛顿环。

光圈数：红色光圈有几圈，光圈数就几圈.
光圈象散光圈允差→椭圆、马鞍形、棱形
〔面检〕〔△N1 表示〕
局部
光圈局部不规章程度→中高、中低、翘边等
2、光圈的识别：〔△N2 表示〕
高光圈与低光圈：
a.高光圈：一低头或稍用力压镜片，光圈向外集中的，即高光圈；
b.低光圈：一低头或稍用力压镜片，光圈向内收缩的，即低光圈；
高光圈
3、光圈数与局部误差的计算方法：
a)光圈数的计算方法：N=N 检-N 补
低光圈
光圈数 N，实际光圈数为 N 检，基准补负为Ｎ补。

例：基准补负 2 圈，实际测光圈数为－４圈，则：Ｎ＝Ｎ检－Ｎ补=4-〔-2〕=-2 圈
b)局部误差计算方法：
A、象散光圈：△N1=b/a-1
B、光圈局部不规划：△N2=a/b=0.2/1=0.2 规章：0.5 圈OK a
b
四、抛光前所需的预备工作：
1、配抛光液：
用对应的抛光粉配肯定浓度的抛光液，一般抛光液的浓度设定为 1.015—1.025 〔g /cm3 〕，具体依据实际的玻璃状况设定，一般选择原则是软玻璃浓度小些，硬玻璃浓度适当取大一些。

大约比例为：
磨耗度：70—120(硬) 120—170〔中等〕180〔软〕以上比重：1.030—1.035 1.020—1.030 1.015—1.025 以上仅供参考。

总之，对于不同玻璃的镜片，应依据其化学稳定性〔耐水性、耐酸性〕和磨耗度，选择不同种类、不同粒度的抛光粉，并设定其浓度及 PH 值。

2、聚氨酯片的选用：
化学名称为聚氨基甲酸酯，简称聚氨酯。

我们所用的聚氨酯片，是一种具有良好微孔构造，其强度、耐磨性、耐酸性、耐热性均较好，其硬度和塑性适中，是一种抛光效率高，使用寿命长的研磨抛光材料。

其抛光镜片外表粗糙度为 0.01—0.04 μm.。

依据玻璃的磨耗度，从硬到软可参考按以下挨次选用聚氨酯片：
1．LP—87 淡黄色或肤色
2.LP—57 白色
3.LP—26 粉红色〔一般一种多用，单片，多片均可〕
4.LP—66 红褐色或暗红色〔多片或大镜盘多用〕
5.GR—35 灰色〔软硝材多用〕
其中 LP—87 和 LP—57 一般在单片高速加工经常承受。

〔主轴转数在 2500rpm 以上〕。

LP—26Z 中高速一般硝材适宜，LP—66、GR—35 软材低速〔1500rpm 以下〕
或多片大镜盘用。

聚氨酯片按其厚薄尺寸又分为：0.5mm,0.8mm,1mm,1.25mm 和 1.5mm
多种。

一般单片加工承受薄的聚氨酯片〔0.5mm 或 0. 8mm〕,而大镜片或多片加工
镜盘口径较大时宜承受厚的聚氨酯片。

3、预备抛光所需的全部模具：
聚抛模 3~5 个，对改模正负各一个，大小面样板各一个，夹具大小面各2~4 个，台灯，纱布假设干块，黑皮〔0.5 或者 0.8〕，剪刀〔以上 2 样可以在用到时临时解决〕下摆机加工：弯勾，扳手，对应压力头，轴。

上摆机加工：顶针
4、模具制作：
由于贴好的聚抛模外表未磨过，多个缘由造成聚氨酯片外表达不到要求的面型：
4.1车床车出来的聚抛基模外表不是一个抱负的球面，会有凹凸不平，甚至有严
峻的毛刺。

4.2贴上去的聚氨酯片自身凹凸不平，也不是抱负的球面
4.3即使没有以上两者缘由，在贴聚氨酯片的时候，由于 AB 胶的缘由或者由于操
作者的缘由会使聚氨酯片和基模的外表接触不抱负，造成凹凸不平。

所以模具制作是球面零件抛光作业前的必需工作，否则无法加工。

〔留意：假设
用下摆机加工，模具制作工作应做在抛光加工之前〕
五、附件：
1、《SSP-4 上摆机〔研磨〕操作手册》
2、《SSP-4 上摆机〔研磨〕调机手册》
3、《光进045 下摆机研磨机操作手册》
4、《抛光不良及对策》
5、《局部误差不良状况分析》
6、《光圈不良状况分析》
附件1：《SSP-4上摆机〔研磨抛光〕操作手册》
操作挨次操作流程
1、检查测量用具〔百分表，大小面样板〕
2、检查使用工具〔对改模、台灯、纱布，六角扳手等〕
3、检查待加工镜片
留意事项
检查大小面样板是否干净放置于机台上方工作面上放置于机台上方工作面上
第一步：
作业预备
4、翻开PZ30 终端组合电器开关〔在旁边墙壁上〕
6、翻开把握面板电源
7、翻开冷却液开关，检查冷却液是否充分，否则要添加
8、机台其他加工条件按标准书设定，确保机台运转正常
1、左手拿夹具，右手拿镜片放入夹具内使两者吻合黑色开关推上为OK
旋钮到ON 的位置
开关扳到ON 位置为OK
机台调试见《SSP-4 调试手册》1、留意区分大小面〔很重要〕
2、用右手提起顶针，同时用左手母指和食指拿住夹具，(工2、放上去尽量不与丸片碰擦，〔镜
其次步：镜片加工
作面朝下)平放至丸片精磨模上,使顶针尖对准夹具的端
子
3、放置平稳后启动自动按钮，经加工面去除精磨破坏层
4、外观磨好后，用左〔右〕手提起顶针，同时用右 (左)手
母指和食指拿住夹具，取出夹具
5、左手拿夹具，右手拿镜片，从夹具里取出镜片，更换另
一个镜片
片从“上”放下，而不是从边上移
入〕
3、一般光圈不要太正就可以，局
部误差不需要很好
4、为了不与丸片碰擦，镜片从“上”
取出，而不是从边上移出
5、留意区分大小面
6、重复 1～5 动作，完成抛光外表，到达最终的光圈数和局 6、在转动未停顿前，手不行接触
部误差要求
7、抛光完工后，将镜片取出，放置于干净盆内或者直接进
展另一个面的加工
1、左手母指将镜片一边稍用力按住，待另一边微微橇起，
留意：右(左)手食指与母指将镜片从夹具取出
2、镜片的擦拭和样板的使用见《样板使用留意手册》丸片精磨模
7、镜片不行叠放，不行掉落
从夹具取镜片的动作要领，特别当夹具夹得较紧时
格外重要
关机挨次
第一步：关闭电源
其次步：5S 要求
关机流程
1、确定机台运转是否正常
2、关闭把握台电源
3、关闭台灯
4、关闭机台电源〔机台右侧〕
1、用干净的毛巾擦拭机台，直至干净为止。

2、将使用过的工具擦拭干净，整齐放置于工作面上。

3、将测量用具〔百分表〕擦拭干净后，整齐放置在工作台
上。

收起样板，妥当保管
留意事项
否则必需确定修理好才可关
旋钮到OFF 的位置为OK
开关按钮至OFF 为 OK
黑扳手扳下、显示OFF 为OK
1、要以 5S 的标准清理清扫
2、要防止测量用具掉落事故
3、假设需要应给机台加油防锈
附件2：《SSP-4上摆机研磨抛光调机手册》
调机挨次主要内容
1、首先保证安装好底座和丸片精磨模
留意事项
1、球芯调整是球面镜片加工
2、松开固定螺母，将摆幅中心微调器和调整轮归零，使顶针保的根底，应特别留意
第一：对球心持竖直状态。

3、适当调整顶针高度、倾斜程度，看顶针尖是否过球心，假设
没
2、目测时眼睛要平视，最好
是人略微蹲下看
有，则调整调整轮，使顶针尖对准模具中心。

即准球芯加工。

3、最科学的方法是在标准书
4、不放镜片，启动手动按钮，让顶针在模具上摇摆
5、同时目测顶针尖摇摆的弧度是否和模具的弧度吻合
1、先松开后摆顶部的螺帽，然后依面精度进展大小调整。

一般
调试原理：凹面镜片在上，抛光模在下，调大R 值变小，光
上算出准确的顶针高度、长度
等参数
1、调整摆幅是使用摆顶
部的微调螺母圈变低，研磨量相对去得多，简洁中间多磨，调小 R 值变大， 2、调整时不行过多，每次
其次：
摆幅调整
第三：调整转
速
光圈变高，研磨量相对去得少，边缘多磨(以上为正常从边
缘磨削进去的)。

最终紧固螺丝。

2、假设光圈数低，将摆幅调大或者将摆幅调小
3、假设光圈数高，将摆幅调小或者将摆幅调大
1、开头抛光的时候，主轴速度宜低，然后渐渐加大速度
2、等调试稳定之后，一般将主轴转速调到最大
3、主轴转速有两段，应依据不同性质的镜片合理设定
1、压力依据不同镜片合理设定
只可略微调整，看效果以后再
调整
调整机台主轴下面的皮带轮，
皮带轮外径大的转速较慢、皮
带轮外径小的转速较快。

压力大小直接影响研磨的时
2、压力大小在标准书上已经给出，根本参考上面的数值
3、由于压力只有在启动状态下才显示数值，因此应当在启动过
第四：调气压程中调整气压大小
4、将气压调整螺母往外拔出，即可旋转螺母调整，往左调气压
变小，往右调气压变大
5、调试完成将气压把握螺母按下〔往“里面”按下〕即可间和外观，应依据不同镜片的磨削量的不同合理选择压力。

4、完成的镜片整齐放置或者直接转入下道工序。

留意：由于LP330 与 SSP4 格外相像，只是加工范围不同，因此调机手册可参考SSP4 调机手册
依标准书设定调整也可用百分表测量磨削量来
第五：调时间
调整时间。

1、保持顶针竖直状态，观看顶针尖的位置1、顶针的倾斜程度可以
2、一般顶针尖与模具边缘的距离在5mm 左右，在摆幅到边缘仍调整，但一般不经常变
第六：调顶针能受到与中心时的全都的压力。

动
尖位置3、假设距离不适宜，用六角扳手拧松顶针前的螺母2、加工时保证顶针竖直
4、上下调整顶针的位置，同时观看顶针尖到模具的距离状态
5、调整完毕后拧紧螺母即可
第七：调径跳研磨抛光机各轴装上聚抛模后，径跳动精度要好。

径跳动大的，假设是接头不行，则要换接头，动并留意是否接头或主轴底座基准位被碰环。

假设是主轴精度不好的则联络机修予以修理。

附件3：《光进 045 下摆机研磨抛光操作手册》
操作挨次操作流程
1、检查测量用具〔百分表，大小面样板〕
2、检查使用工具〔对改模、台灯、纱布〕
3、检查待加工镜片
4、翻开机台总电源〔开关在机台前下方〕
留意事项
检查样板，确认OK
放置于左边或右边工作台上放置于左边或右边工作台上黑色开关推上为OK
第一步：
作业预备
5、启动机台〔启动按钮在机台前下方，总电源开关下方〕
6、翻开把握台电源
7、翻开冷却液开关
8、机台其他加工条件按标准书设定，确保机台运转正常黑色按钮按下为OK
旋钮到ON 的位置
开关扳到ON 位置为OK，检查冷却液是否充分，否则要添加
机台调试见《调试手册》
其次步：镜片加工1、左(右)手拿夹具，右(左)手拿镜片放入夹具内使两者吻合1、留意区分大小面〔很重要〕
2、用右(左)手母指和食指拿住夹具，(工作面朝下)顺着模具2、放上去尽量不与丸片碰擦
的弧度平放至丸片精磨模上，尽量使镜面与压力头垂直．
3、放置平稳后启动自动按钮，先磨外观去除精磨破坏层3、一般光圈不要太高就可以，局
部误差不需要很好
留意：关机挨次
第一步：关闭电源4、外观磨好后，用右(左)手母指和食指从夹具内取出镜片
5、重复1～4 动作，完成抛光外表，到达最终的光圈数和局
部误差要求
6、抛光面加工完成后，将镜片取出，放置于干净盆内
左(右)手母指将镜片一边稍用力按住，待另一边微微橇起，
右(左)手食指与母指将镜片从夹具取出
关机流程
1、确定机台运转是否正常
2、关闭把握台电源
3、关闭机台〔启动按钮在机台前下方，总电源开关下方〕
4、关闭机台总电源〔开关在机台前下方〕
5、关闭台灯
4、留意避开指甲刮伤镜片外表
5、在转动未停顿前，手不行接触
聚抛模
6、镜片不行叠放，不行掉落
从夹具取镜片的动作要领，特别当
夹具夹的较紧时
留意事项
否则必需确定修理好后才可关
旋钮到OFF 的位置为OK
黑色按钮按下为OK
黑色开关下推为OK
开关按钮至OFF 为OK
其次步：5S 要求1、用干净的毛巾擦拭机台，直至干净为止。

2、将使用过的工具擦拭干净，整齐放置于左侧工作台上。

3、将测量用具〔百分表〕擦拭干净后，整齐放置在工作台
上，并收起样板，妥当保管
4、完工的镜片整齐放置或者直接转入下道工序。

1、要以5S 的标准清理清扫
2、要防止测量用具掉落事故
3、假设需要应给机台加油防锈
附件4：《研磨抛光不良及对策》
工程不良缘由分析
1)面低面高时研磨集中透镜外侧或中心部位研磨
而导致面坏
2)面老化，抛光剂填附于聚氨酯片气孔而使弹性
尽失
3)贴付镜片浮起，或未把镜片压下去
不良对策
1)设定△h匹协作理，均匀从边、向内磨合，依据面的大小进展磨合时间把握〔1-4〕分钟。

2)更换或修刮聚氨酯片。

3)加强操作者技能
面
不
良
及
对
策
划痕、砂眼不良、及对策5)沥青湓出未擦干净
6)顶针位置与加工面之间高度不当
7)顶针与端子磨损致转动不畅
8)磨盘偏大偏小导致加工面不稳定
9)研磨加工摇摆幅度设定不当
10)加工零件过重
11)机台转速不当
12)抛光粉型号不当
13)抛光面Ah 设定不当或不标
14)机台轴跳动
15)机台选用不当
l 6)抛光剂过浓
17)研磨面修理时间短未成一个面
18)聚氨酯片空心
19)抛光面精度不良
20)未定时检查与刷理聚氨酯片
1)丸片颗粒中含有杂质流至抛光液内
2)抛光取拿动作不标准碰伤
3)抛光液脏或丸片不匹配致划痕
4)P H 值酸(碱)性偏离标准
5)周期治理未能按时进展，抛光液脏
6)机台精度不良
7)磨削DH 不良，研磨面偏离标准
8)端子与顶针磨损或转动不畅
9)抛光液量缺乏，摆幅太大或太小
lO)抛光剂过度过薄
5)沥青擦拭干净·方能流出
6)设定为lOmm 左右
7)更换顶针与端子
8)选择合理设定的磨盘
9)调整研磨加工摇摆幅度
1 0)重设定加工零件的外形减轻重量11)
选择合理的转速
12)选择适宜抛光粉材料
13)重设定工艺系数，修面
14)更换与修复
15〕选用适当加工机台生产
16)降低浓度于标准内
17)修理时间加长，确保一个面方能加工
18)更换聚氨酯片
l 9)重设定抛光面或修复面精度20)
按规定时间进展修理与刷理
1)挑出或更换确保外观良好转至下道工序
2)定期培训与现场教育，防止再次动作错误
3)更换抛光液，更换选用合理丸片
4)添加柠檬酸或硫酸锌确保标准内PH 值
5)更换抛光液-按周期进展实施
6)修复机台或更换
7)按俭查标准执行确保品质，修复研磨面
8)更换端子与顶针
9)添加水，调整合理摆幅
l O)加浓抛光剂
11)取拿动作不当起划痕
12)磨削量不够，时间短
13)抛光粉选择不当，抛光粉内有杂质
14
15)面检时擦伤.
16)擦拭伤痕或插篮伤痕
17)材质差，经过水泡时间过长而致l 8)共机作业浓度不全都
19)压力不够
20)机台轴转速选用不当l1)教育训练操作，按动作标准化作业
12)加强时间t 确保磨削量
13)选择适宜抛光粉或更换抛光粉
14)
15)面检标准化教育
16)正确擦拭、插篮方法教育与实施成效
17)加快流程时闻
18)更换到同样条件下加工
19)设定合理压力
20)选择转速合理机台加工
附件5：《局部误差不良状况分析》
文件名称局部误差不良状况
分析
作成
不良种类
制定时间
审核
产生缘由
版次第一版
批准
解决对策
1、聚抛模与镜片接触太紧，边缘磨削
太多
1、适当减小压力，使聚抛模与镜片
接触不要过紧
2、聚抛模中心偏低，中心磨削量缺乏2、更换或用凹对改模修刮聚抛模。

中高
3、摇摆幅度太小或在模具的中心摇摆3、适当调大摆幅或调整摇摆位置
4、聚抛模中心因离心力小易积聚抛光
粉
1、聚抛模与镜片接触太松，中心磨削中低太多4、适时清理抛光模。

1、适当增加压力，使聚抛模与镜片接触不要过松
2、摇摆幅度太大或在模具的边缘摇摆2、适当调小摆幅或调整摇摆位置
3、镜片中心压力施加过大
1、聚抛模因外表粘附抛光粉而导致加
工时镜片忽松忽紧，使镜片磨削不均匀
2、压力头或顶针与夹具搭配不当或 O 分散型环老化
3、工具轴转动不机敏
4、夹具或套环太大或太小
5、摇摆位置太靠边缘
1、聚抛模与镜片接触太紧，边缘磨削
太多
2、压力头或顶针与夹具搭配不当，夹
具重心太高，加工时震惊太大，使边缘塌边
的磨削量增加3、适当减小压力
1、适时清理聚抛模外表
2、选择适宜的压力头或顶针，更换O 型环
3、定期维护机台保证轴承运转正常
4、更换夹具或套环
5、调整顶针或弧摆的起始位置
1、适当减小压力，使聚抛模与镜片接触不要过紧
2、更换压力头或顶针或修理夹具
3、摇摆幅度太大或在模具的中心摇摆3、适当调小摆幅或调整摇摆位置
4、聚抛模直径偏大
5、球心晃动值太大
1、聚抛模与镜片接触太松，中心磨削翘边
太多4、修理或更改聚抛模
5、调整机台
1、适当增加压力，使聚抛模与镜片接触不要过松
2、摇摆幅度太小或在模具的边缘摇摆2、适当调大摆幅或调整摇摆位置
3、抛光模直径偏小
1、单一 R 面被加工成两个局部 R 面，
不在同一R 面上
两层圈2、铣磨或精磨，导致研磨没切削掉
3、返修的镜片未返修完全3、修理或更换抛光模
1、加工时留意不要因两面 R 值相近而放错面
2、严格把握铣磨或精磨的来料.
3、对返修的镜片要特别留意，逐一返修，保证返修率
附件6：《光圈不良状况分析》
文件名称
作成
目的
光圈不良状况分析制定时间版次
审核批准
保证抛光面面形，到达图纸规定的曲率半径R 值，满足光圈数N 的要求
第一版
名称产生缘由
1、精磨光圈太高或太低
2、聚抛模与镜片接触太松或太紧
3、聚抛模直径太大或太小
4、摇摆太大或太小或摇摆位置太中心或光圈不良
太边缘
5、对改模光圈太高或太低
6、夹具中心太高，加工时震惊太大，边
上易翘起
1、聚抛模因外表粘附抛光粉而导致加工
时镜片忽松忽紧，使镜片磨削不均匀
2、压力头或顶针与夹具搭配不当或 O 型
椭圆环老化
3、工件轴转动不机敏
4、夹具或套环太大或太小
5、摇摆位置太靠边缘
解决对策
1、把握精磨来料，保证精磨完工光圈符合标准
2、调整压力
3、修理或更换抛光模
4、调整摆幅大小
5、用适宜的对改模来修正模具
6、修夹具
1、适时清理聚抛模外表
2、选择适宜的压力头或顶针，更换O 型环
3、定期维护机台保证轴承运转正常
4、更换夹具或套环
5、调整顶针或弧摆的起始位置。