下摆机精磨抛光工艺 - 图文

文件名称 下摆机研磨工艺 作成 具 体 内 容 制定时间 审核 版次 批准 第一版 一、目的： 光学零件的抛光是获得光学表面最重要的工序。 1、去除精磨的破坏层达到规定的外观质量要求。 2、精修面形，达到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： 认为抛光是精磨的继续，它们从本质上是相同的，都是尖硬的磨料颗粒对玻璃表面进行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行。由于抛光模与镜片表面相当吻合，因此抛光时切向力很大，从而使玻璃表面凸凹微痕结构被切削掉，逐渐形成光滑的表面。实验表明抛光粉粒度在一定范围时，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Ce02抛光粉比红粉Fe203硬度高，前者比后者抛光速率高2～3倍)。 另外在一定范围内，增大抛光压力，提高主轴转速，抛光速率显著提高，高速抛光即是依此而发展起来的。通过实验测得，抛光去除掉的玻璃颗粒尺寸大约为1～1.2 um。仅从以上几点即可以看出抛光的机械磨削作用是十分明显的。 三、抛光基本常识： 1、光圈的概述： 被检查镜面表面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，从而产生等厚干涉条纹，在白光照射下，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 光圈局部不规则程度 →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，光圈向外扩散的，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 低光圈 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 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 a 规则：0.5圈OK b 四、抛光前所需的准备工作： 1、配抛光液： 用对应的抛光粉配一定浓度的抛光液，一般抛光液的浓度设定为1.015—1.025（g /cm3 ），具体根据实际的玻璃情况设定，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，应根据其化学稳定性（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结构，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。其抛光镜片表面粗糙度为0.01—0.04μm.。 根据玻璃的磨耗度，从硬到软可参考按以下顺序选用聚氨酯片： 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采用。（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。一般单片加工采用薄的聚氨酯片（0.5mm或0. 8mm）,而大镜片或多片加工镜盘口径较大时宜采用厚的聚氨酯片。 3、准备抛光所需的所有模具： 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，纱布若干块，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： 由于新贴好的聚抛模表面未磨过，多个原因造成聚氨酯片表面达不到要求的面型： 4.1车床车出来的聚抛基模表面不是一个理想的球面，会有凹凸不平，甚至有严重的毛刺。 4.2贴上去的聚氨酯片自身凹凸不平，也不是理想的球面 4.3即使没有以上两者原因，在贴聚氨酯片的时候，由于AB胶的原因或者因为操作者的原因会使聚氨酯片和基模的表面接触不理想，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。（注意：如果用下摆机加工，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》 操作顺序 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 第一步： 作业准备 6、打开控制面板电源 7、打开冷却液开关，检查冷却液是否充足，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 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 第二步： 镜片加工 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 6、重复1～5动作，完成抛光表面，达到最终的光圈数和局6、在转动未停止前，手不可接触部误差要求 7、抛光完工后，将镜片取出，放置于干净盆内或者直接进行另一个面的加工 1、左手母指将镜片一边稍用力按住，待另一边微微橇起，注意： 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《样板使用注意手册》 关机顺序 2、 关闭控制台电源 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。 第二步： 5S要求 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，妥善保管 4、完成的镜片整齐放置或者直接转入下道工序。 注意：由于LP330与SSP4十分相似，只是加工范围不同，因此调机手册可参考SSP4调机手册

关机流程 1、 确定机台运转是否正常 第一步： 关闭电源 从夹具取镜片的动作要领，特别当夹具夹得较紧时 十分重要 注意事项 否则必须确定修理好才可关 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的标准清理打扫 2、 要防止测量用具掉落事故 3、 如果需要应给机台加油防锈 丸片精磨模 7、镜片不可叠放，不可掉落 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、 注意区分大小面（很重要） 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、注意区分大小面 4、打开PZ30终端组合电器开关（在旁边墙壁上） 注意事项 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 黑色开关推上为OK 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

附件2：《SSP-4上摆机研磨抛光调机手册》 调机顺序 主要内容 1、首先保证安装好底座和丸片精磨模 注意事项 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，使顶针保的基础，应特别注意 持竖直状态。 第一： 3、适当调整顶针高度、倾斜程度，看顶针尖是否过球心，若没对球心 2、目测时眼睛要平视，最好是人稍微蹲下看 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，让顶针在模具上摆动 5、同时目测顶针尖摆动的弧度是否和模具的弧度吻合 1、 先松开后摆顶部的螺帽，然后依面精度进行大小调整。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、 调节摆幅是使用摆顶 部的微调螺母 圈变低，研磨量相对去得多，容易中间多磨，调小R值变大，2、 调节时不可过多，每次 第二： 光圈变高，研磨量相对去得少，边缘多磨(以上为正常从边摆幅调整 缘磨削进去的)。最后紧固螺丝。 2、 如果光圈数低，将摆幅调大或者将摆幅调小 3、 如果光圈数高，将摆幅调小或者将摆幅调大 1、开始抛光的时候，主轴速度宜低，然后慢慢加大速度 第三：调整转2、等调试稳定之后，一般将主轴转速调到最大 速 3、主轴转速有两段，应根据不同性质的镜片合理设定 1、压力根据不同镜片合理设定 2、压力大小在标准书上已经给出，基本参考上面的数值 3、由于压力只有在启动状态下才显示数值，因此应该在启动过第四：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、调试完成将气压控制螺母按下（往“里面”按下）即可 依标准书设定调整 第五：调时间 调整时间。 第六：调顶针1、保持顶针竖直状态，观察顶针尖的位置 1、 顶针的倾斜程度可以 也可用百分表测量磨削量来带轮外径小的转速较快。 压力大小直接影响研磨的时间和外观，应根据不同镜片的磨削量的不同合理选择压力。 皮带轮外径大的转速较慢、皮调整机台主轴下面的皮带轮，调整 只可稍微调节，看效果以后再

尖位置 2、一般顶针尖与模具边缘的距离在5mm左右，在摆幅到边缘仍能受到与中心时的一致的压力。 3、如果距离不合适，用六角扳手拧松顶针前的螺母 4、上下调整顶针的位置，同时观察顶针尖到模具的距离 5、调整完毕后拧紧螺母即可 第七：调径跳动

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，如果是接头不行，则要换接头，并注意是否接头或主轴底座基准位被碰环。如果是主轴精度不好的则联络机修予以修理。 调节，但一般不经常变 动 2、 加工时保证顶针竖直 状态

附件3：《光进045下摆机研磨抛光操作手册》 操作顺序 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、打开机台总电源（开关在机台前下方） 第一步： 作业准备 5、启动机台（启动按钮在机台前下方，总电源开关下方） 6、打开控制台电源 7、打开冷却液开关 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 却液是否充足，否则要添加 机台调试见《调试手册》 注意事项 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 1、左(右)手拿夹具，右(左)手拿镜片放入夹具内使两者吻合 1、注意区分大小面（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． 第二步： 镜片加工 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 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，完成抛光表面，达到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 注意： 关机顺序 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 第一步： 关闭电源 2、 关闭控制台电源 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 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。 第二步： 5S要求 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，妥善保管 4、完工的镜片整齐放置或者直接转入下道工序。 4、注意避免指甲刮伤镜片表面 5、在转动未停止前，手不可接触聚抛模 6、镜片不可叠放，不可掉落 从夹具取镜片的动作要领，特别当夹具夹的较紧时 注意事项 否则必须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 1、 要以5S的标准清理打扫 2、 要防止测量用具掉落事故 3、 如果需要应给机台加油防锈

附件4：《研磨抛光不良及对策》 项目 不良原因分析 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 5)沥青湓出未擦干净 6)顶针位置与加工面之间高度不当 面 不 良 及 对 策 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)研磨加工摆动幅度设定不当 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)抛光取拿动作不规范碰伤 3)抛光液脏或丸片不匹配致划痕 4)PH值酸(碱)性偏离标准 5)周期管理未能按时进行，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 划痕、砂9)抛光液量不足，摆幅太大或太小 眼不良、lO)抛光剂过度过薄 及对策 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)共机作业浓度不一致 不良对策 1)设定△h匹配合理，均匀从边、向内磨合，根据面的大小进行磨合时间控制（1-4）分钟。 2)更换或修刮聚氨酯片。 3)加强操作者技能 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)调整研磨加工摆动幅度 1 0)重新设定加工零件的外形减轻重量 11)选择合理的转速 12)选择合适抛光粉材料 13)重新设定工艺系数，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)重新设定抛光面或修复面精度 20)按规定时间进行修理与刷理 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-按周期进行实施 6)修复机台或更换 7)按俭查规范执行确保品质，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 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)选择合适抛光粉或更换抛光粉 14) 15)面检规范化教育 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)压力不够 20)机台轴转速选用不当 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 产生原因 1、聚抛模与镜片接触太紧，边缘磨削太多 中高 版次 批准 解决对策 1、适当减小压力，使聚抛模与镜片接触不要过紧 第一版 2、聚抛模中心偏低，中心磨削量不足 2、更换或用凹对改模修刮聚抛模。 3、摆动幅度太小或在模具的中心摆动 3、适当调大摆幅或调整摆动位置 4、聚抛模中心因离心力小易积聚抛光粉 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 3、适当减小压力 中低 1、聚抛模与镜片接触太松，中心磨削太多 3、镜片中心压力施加过大 2、摆动幅度太大或在模具的边缘摆动 2、适当调小摆幅或调整摆动位置 1、聚抛模因表面粘附抛光粉而导致加1、适时清理聚抛模表面 工时镜片忽松忽紧，使镜片磨削不均匀 分散 2、压力头或顶针与夹具搭配不当或O型环老化 3、工具轴转动不灵活 4、夹具或套环太大或太小 5、摆动位置太靠边缘 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，加工时震动太大，使边缘的磨削量增加 4、聚抛模直径偏大 5、球心晃动值太大 翘边 1、聚抛模与镜片接触太松，中心磨削太多 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

2、选择合适的压力头或顶针，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 塌边 3、摆动幅度太大或在模具的中心摆动 3、适当调小摆幅或调整摆动位置 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 3、修理或更换抛光模 1、加工时注意不要因两面R值相近而放错面 2、严格控制铣磨或精磨的来料. 3、对返修的镜片要特别注意，逐一返修，保证返修率 2、摆动幅度太小或在模具的边缘摆动 2、适当调大摆幅或调整摆动位置

附件6：《光圈不良状况分析》 文件名称 作成 目的 名称 产生原因 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 光圈不良 4、摆动太大或太小或摆动位置太中心或太边缘 5、对改模光圈太高或太低 6、夹具中心太高，加工时震动太大，边上易翘起 1、聚抛模因表面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 椭圆 2、压力头或顶针与夹具搭配不当或O型环老化 3、工件轴转动不灵活 4、夹具或套环太大或太小 5、摆动位置太靠边缘

2、调整压力 3、修理或更换抛光模 4、调整摆幅大小 5、用合适的对改模来修正模具 6、修夹具 1、适时清理聚抛模表面 2、选择合适的压力头或顶针，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 光圈不良状况分析 制定时间 审核 版次 批准 解决对策 1、控制精磨来料，保证精磨完工光圈符合标准 第一版 保证抛光面面形，达到图纸规定的曲率半径R值，满足光圈数N的要求

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