光學元件加工主要難點的分析

　　本文根據(jù)光學元件在當今科學技術中的重要作用，闡述了球面及非球面光學零件的各種加工方法及其難點，討論解決加工難點的方向和可行方法。

　　1光學元件的重要性及其加工技術的現(xiàn)狀

　　隨著現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展，光技術在航天、航空、天文、電子、激光以及光通訊等眾多領域的應用越來越廣泛，在激烈競爭的科學技術、經(jīng)濟和國防等領域顯得越來越迫切和重要。而且光技術中所需的光學元件越來越向高精度、微型化和超大型化方向發(fā)展，這就使過去的傳統(tǒng)光學零件加工技術很難適應新的發(fā)展需求。為此，各技術先進國家投入大量的人力物力研發(fā)加工各種光學元件的新技術。

由于光技術中所需的光學零件的種類和形狀很多，所涉及的加工技術的設備和加工方法種類也很多。其中鏡頭的加工技術最具有代表性。當前就透鏡和反射鏡的加工技術，除傳統(tǒng)加工技術外，已研發(fā)出的有數(shù)控車削技術、數(shù)控磨削技術、數(shù)控拋光技術、塑料注塑技術、玻璃模壓技術、激光飛秒加工技術、復制技術和電解技術等等。而新近所研發(fā)出的多種加工技術幾乎都是為了解決非球面鏡頭的加工問題而提出的。但每一種加工方法均有其應用范圍的局限性。如數(shù)控加工、磁流變拋光和離子拋光適用于單件小批量，而注塑、模壓和復制等技術適用于大批量加工。

一般而言，不論單個玻璃透鏡，還是用于注塑和模壓的模具的型腔，均需使用磨削方法精磨后再拋光才能達到精度和粗糙度的質量要求，所以精磨是保證精度和提高加工效率的重要工序，為了更加提高加工效率，目前國外有的學者正在進行以磨削代替拋光的研究。由于磨削和拋光機理不同，能否真正實現(xiàn)以磨代拋很難預言，但就當前情況而言，從加工效率考慮，主要是以磨削方法最大限度地提高面形精度和降低表面粗糙度，而以拋光方法最終來保證表面質量并對面形進行微小修正。

　　如何提高精磨的面形精度、降低表面粗糙度是提高光學透鏡加工效率的重要措施之一。為此作者對精磨過程進行了分析，討論了精磨加工中的難點和改進的方向以及可行方法。

　　本文根據(jù)光學零件在當今科學技術中的重要作用，闡述了球面及非球面光學元件的各種加工方法及其難點，討論解決加工難點的方向和可行方法。

　　1、光學元件的重要性及其加工技術的現(xiàn)狀

　　隨著現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展，光技術在航天、航空、天文、電子、激光以及光通訊等眾多領域的應用越來越廣泛，在激烈競爭的科學技術、經(jīng)濟和國防等領域顯得越來越迫切和重要。而且光技術中所需的光學零件越來越向高精度、微型化和超大型化方向發(fā)展，這就使過去的傳統(tǒng)光學零件加工技術很難適應新的發(fā)展需求。為此，各技術先進國家投入大量的人力物力研發(fā)加工各種光學零件的新技術。由于光技術中所需的光學元件的種類和形狀很多，所涉及的加工技術的設備和加工方法種類也很多。其中鏡頭的加工技術最具有代表性。當前就透鏡和反射鏡的加工技術，除傳統(tǒng)加工技術外，已研發(fā)出的有數(shù)控車削技術、數(shù)控磨削技術、數(shù)控拋光技術、塑料注塑技術、玻璃模壓技術、激光飛秒加工技術、復制技術和電解技術等等。

新近所研發(fā)出的多種加工技術幾乎都是為了解決非球面鏡頭的加工問題而提出的。但每一種加工方法均有其應用范圍的局限性。如數(shù)控加工、磁流變拋光和離子拋光適用于單件小批量，而注塑、模壓和復制等技術適用于大批量加工。一般而言，不論單個玻璃透鏡，還是用于注塑和模壓的模具的型腔，均需使用磨削方法精磨后再拋光才能達到精度和粗糙度的質量要求，所以精磨是保證精度和提高加工效率的重要工序，為了更加提高加工效率，目前國外有的學者正在進行以磨削代替拋光的研究。由于磨削和拋光機理不同，能否真正實現(xiàn)以磨代拋很難預言，但就當前情況而言，從加工效率考慮，主要是以磨削方法最大限度地提高面形精度和降低表面粗糙度，而以拋光方法最終來保證表面質量并對面形進行微小修正。

　　如何提高精磨的面形精度、降低表面粗糙度是提高光學透鏡加工效率的重要措施之一。為此作者對精磨過程進行了分析，討論了精磨加工中的難點和改進的方向以及可行方法。