一、常用的拋光法

古典拋光法是一種傳統(tǒng)的玻璃冷加工方法，拋光機(jī)是采用摩擦輪傳動(dòng)，主軸轉(zhuǎn)速較低，用平面擺動(dòng)三角架施壓，壓力靠負(fù)荷重量調(diào)節(jié).在工作時(shí)，負(fù)荷的壓力始終是鉛直向下的，加工平面時(shí)上下盤之間的垂直壓力是穩(wěn)定的.而在加工球面時(shí)擺動(dòng)位置不同壓力在球心方向的分量也不同，這樣就造成上下盤的拋光壓力隨時(shí)變化，增加了球面表面形狀不穩(wěn)定性.拋光膜用松香柏油或毛氈等材料制作，由于拋光膜比較柔軟，加工后的表面粗糙度小、表面缺陷小，可以加工較高精度等級(jí)的零件.在古典拋光過(guò)程中，拋光膜的表面的形狀容易變化，需要隨時(shí)進(jìn)行修整，這就要求作業(yè)人員有較高操作技能，必須經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的培訓(xùn)才能掌握，而且生產(chǎn)效率低.在少量和小批量加工中，它有很大的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于拋光機(jī)的精度要求低，拋光模的代用率較高，設(shè)備、工裝夾具的投入費(fèi)用小.

目前中等精度以下大批量生產(chǎn)的光學(xué)零件普遍都采用高速拋光的方法進(jìn)行加工，高速拋光是以高主軸轉(zhuǎn)速、大壓力來(lái)提高拋光的效率.高速拋光機(jī)所使用的設(shè)備以準(zhǔn)球心的方法設(shè)計(jì)的（另外還有一些是假準(zhǔn)球心式拋光機(jī)，又有用平擺式拋光機(jī)用氣壓增加壓力的方法充當(dāng)高速拋光機(jī)），所謂準(zhǔn)球心，是在拋光過(guò)程中負(fù)荷的壓力始終指向被加工球面的球心位置.這種設(shè)計(jì)最大的優(yōu)點(diǎn)就是，壓力從始至終都是在拋光膜和工件接觸面的正面施加的，正向壓力的大小是不變的，這種方法加工的球面面形比較穩(wěn)定.準(zhǔn)球心拋光法對(duì)設(shè)備精度要求較高，拋光模必須是專用的，很少有代用的情況，設(shè)備、工裝夾具的投入較大，只適合批量生產(chǎn).由于拋光膜材料比較硬、耐磨性好，拋光膜修整的頻率小，對(duì)作業(yè)員的技術(shù)要求較低，通過(guò)簡(jiǎn)單培訓(xùn)的新工人就可以上崗.

在各種文獻(xiàn)中還常常提到范成法高速拋光機(jī)，這種拋光機(jī)的設(shè)計(jì)就象銑磨機(jī)一樣，工件裝在主軸上，拋光膜好象磨輪一樣在輔軸上高速旋轉(zhuǎn)對(duì)工件進(jìn)行拋光，兩條軸都不做擺動(dòng).這種拋光機(jī)的設(shè)計(jì)構(gòu)思是非常好的，但是它對(duì)制造的精度要求非常高，由于受到成本的制約，目前還不能廣泛的使用這種拋光機(jī).首先說(shuō)輔軸與主軸的對(duì)準(zhǔn)精度，只要有微小的誤差，加工出來(lái)的表面就不是球面了，象散差就出現(xiàn)了.工件表面的中心點(diǎn)不是高就是低，就象瓜的臍一樣.如果以輔軸作為定位基準(zhǔn)，拋光膜磨損以后基準(zhǔn)點(diǎn)就產(chǎn)生變化，所以以輔軸為定位基準(zhǔn)不合適.再說(shuō)主軸一側(cè)，每個(gè)工件的厚度是有區(qū)別的，以主軸為定位基準(zhǔn)也不合適.每一個(gè)工件都有邊厚差存在，每一次裝后表面的位置、方向都有所變化，這個(gè)誤差用拋光是無(wú)法消除的，拋光后的表面可能是一半亮一半不亮.工件裝夾后要一次從銑磨或從精磨開(kāi)始一直加工拋光，這樣才能保證工件表面的有效加工.但是在同一個(gè)工位上同時(shí)進(jìn)行不同工序的加工，工件表面缺陷就難以控制.還其它一些精度方面的原因，限制了范成法拋光的實(shí)施，而銑磨加工的精度要求比較低，其加工誤差在后續(xù)加工中可以輕易的修正

二、古典拋光與準(zhǔn)球心拋光的設(shè)備比較

高速拋光就是在一定限度內(nèi)提高拋光的壓力和轉(zhuǎn)速，從而提高拋光的效率.高速拋光與古典拋光相比，拋光效率提高了十幾倍；

古典式拋光機(jī)或稱為平擺式拋光機(jī)，壓力P的方向是向下的而不與球面的法線方向一致，球面法線方向的正壓力隨中心擺角α變化，.擺到中心時(shí)的正壓力最大，擺到邊緣時(shí)正壓力最小.由于正壓力的大小周期性變化，就會(huì)造成球面加工量的不均勻性.壓力越大，不均勻程度就越大.擺動(dòng)角度越大，不均勻程度就越大，受到的重力沖擊的影響也就越大.所以古典法拋光的效率不是很高，而且不能加工超半球表面，半球、近半球表面也難以加工.

準(zhǔn)球心拋光采用圓弧式擺動(dòng)，圓弧的圓心與被加工球面的球心重合，這就要求與主軸連接的鏡盤或拋光模的相對(duì)位置必須是固定的，與主軸保持很高的同心度，通常將拋光模安裝在主軸上.如果將鏡片安裝在主軸上，就必須加工一個(gè)鏡片就要重新調(diào)整一次準(zhǔn)球心，作業(yè)很不方便.由于被加工球心的曲率半徑是某一范圍的不定量，而不是一個(gè)固定值，拋光模的高度也需要調(diào)整，所以在主軸上先安裝一個(gè)過(guò)渡接頭，拋光模裝在上面可以任意調(diào)整高度以確定準(zhǔn)球心.

三、拋光柏油與聚胺脂拋光膜的比較

拋光柏油的主要成分是松香、瀝青和白蠟，其材料硬度較小，可以獲得較高的外觀等級(jí).熱穩(wěn)定性低，有良好的熱流動(dòng)性，可以很快的使拋光膜與鏡盤吻合.由于拋光柏油具有有流動(dòng)性，拋光膜表面形狀不斷變化，經(jīng)常需要修改.拋光柏油對(duì)工房溫度有明顯的選擇性，在工房溫度變化后，就要改用不同型號(hào)的拋光柏油.拋光柏油很脆，易掉落殘碴，同時(shí)帶有油性，如果使用循環(huán)拋光液會(huì)造成拋光被液污染并產(chǎn)生泡沫，所以柏油拋光不適用循環(huán)拋光液

準(zhǔn)球心拋光通常用聚胺脂做拋光膜，它有一定的彈性、耐磨性好、有大量的微孔可以保持拋光液、清潔無(wú)碎屑，聚胺脂拋光膜有均勻的切削能力，還有耐磨、耐熱、柔韌性好和適當(dāng)?shù)挠捕�，收縮率要小、抗老化、吸水性好的性能.可以采用拋光液循環(huán)供給方式，對(duì)工房環(huán)境的溫度要求不嚴(yán)格，只要控制拋光液的溫度就可以了.聚胺脂拋光膜由于流動(dòng)性小、耐磨，表面形狀比較穩(wěn)定，加工零件的光圈也就比較穩(wěn)定.但是較拋光柏油硬度高，很難獲得高品質(zhì)的外觀等級(jí)

四、固著拋光磨料

固著拋光磨料是將氧化鈰加在環(huán)氧樹(shù)脂中調(diào)勻，加熱凝固后的丸片，粘貼在基體上再經(jīng)過(guò)修磨就得到固著拋光模具.使用固著磨料拋光，工件表面面形穩(wěn)定、表面疵病等級(jí)高、加工效率高、不容易出現(xiàn)塌邊，而且表面上不易粘拋光粉，容易清潔.

拋光冷卻液是在水中加入少量的硝酸鋅和甘油，硝酸鋅的作用是提高拋光效率，甘油的作用是增加磨具與鏡片之間的吸附能力改善吻合程度.冷卻液的溫度一般在28~31℃.

雖然固著拋光磨料有諸多的好處，但是在工藝上也有許多因素需要控制.固著磨料拋光的面形穩(wěn)定是依靠精磨的表面質(zhì)量和面形精度來(lái)保證的，超精磨模與拋光模及精磨模與超精磨模曲率半徑的搭配起著非常重要的作用.如果曲率半徑的搭配失當(dāng)，加工的表面就不會(huì)穩(wěn)定，而且還會(huì)損害磨具的精度.所以，工藝鏈設(shè)計(jì)的要嚴(yán)密，磨具的修整要精確.使用固著磨料進(jìn)行拋光對(duì)拋光機(jī)精度要求是很高的，如果安裝同心度有偏差或出現(xiàn)振動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生劃傷.所以在加工時(shí)，主軸的轉(zhuǎn)受到的限制，壓力也不可以過(guò)大.剛開(kāi)始拋光時(shí)，拋光模與鏡片的吻合性差，擺動(dòng)大會(huì)出現(xiàn)劃傷，所以擺動(dòng)也要小一些.

固著磨料拋光與散粒磨料拋光效果上看，散粒磨料即修整工件的表面又改善表面粗糙度，而固著磨料拋光只改善表面粗糙度而表面面形精度是依靠超精磨的加工精度來(lái)保證的.因此在諸多方面限制了固著磨料拋光的適用性.

五、拋光液的供給

通常拋光液的供給采用手工添加、自動(dòng)添加和循環(huán)添加.

手工添加是用毛筆蘸拋光液，在上盤擺動(dòng)錯(cuò)開(kāi)的瞬間涂在鏡盤或拋光盤上.有時(shí)為了保證鏡盤中心有充足的拋光液，可以停機(jī)取下上盤，在鏡盤中心或整盤涂拋光液.

自動(dòng)添加是拋光液通過(guò)細(xì)管滴入的方式，為鏡盤添加拋光液.較手工添加減少了作業(yè)員的勞動(dòng)強(qiáng)度，并且可以使拋光液的添加量更為均勻！

循環(huán)添加是拋光液通過(guò)水泵加壓，沖在鏡盤上，拋光液再由水盆底孔流回水泵中，可以采用加熱或冷卻法調(diào)整拋光液的溫度.循環(huán)添加的供給量很大，對(duì)鏡盤的冷卻效果好.循環(huán)添加節(jié)省人力，但拋光粉的消耗也很大.拋光液循環(huán)使用一段時(shí)間后，拋光粉的粒度變小，拋光粉的拋光效率也會(huì)變低，拋光過(guò)程產(chǎn)生的玻璃粉、拋光膜碎屑混在拋光液中，影響拋光效率.拋光液中的玻璃粉更容易水解，加速了拋光液PH值的變化.

拋光粉的顆粒大小和拋光膜的硬度對(duì)拋光后的表面疵病有很大的影響，因此在選用輔助材料時(shí)，要根據(jù)工件的表面疵病要求嚴(yán)格程度，再考慮玻璃的機(jī)械性能進(jìn)行選擇.拋光膜軟、拋光粉粒度小拋光的表面光滑，但效率低，拋光膜過(guò)軟容易產(chǎn)生塌邊.拋光膜硬、拋光粉粒度大拋光的表面光滑程度變差，拋光效率高，鏡片塌邊現(xiàn)象減輕.

拋光機(jī)拋光液的濃度是拋光粉的重量與水的重量之比，用百分率或比值來(lái)表示，通常拋光液的濃度定為5%.拋光液的濃度在0~15%范圍內(nèi)，拋光速度隨濃度的增加而成線性提高的.但是當(dāng)濃度超過(guò)30%以后，拋光速度就下降了，這是由于拋光粉的密集程度太大，在玻璃的表面上堆積，夸張的說(shuō)就象在砂堆上磨刀一樣，壓力起不到作用，拋光粉不能有效的切削玻璃.不同的拋光粉的性能是不同的，拋光粉的懸浮性好，切削能力就強(qiáng)一些，拋光液就可以稀一些.不同的制造商加工的拋光粉制備方法不同、組成成分、配比都是不同的，有些還專門加入某種添加劑，以適應(yīng)某些牌號(hào)玻璃的拋光.拋光粉的型號(hào)和拋光液的濃度，要根據(jù)具體的玻璃牌號(hào)和鏡片形狀來(lái)選擇.

拋光液PH值對(duì)玻璃表面拋光質(zhì)量和效率有很大的影響，在拋光過(guò)程中經(jīng)常有腐蝕現(xiàn)象發(fā)生.對(duì)于不同牌號(hào)的玻璃要設(shè)定不同的PH值.

拋光液的供給量大小對(duì)拋光速度也有影響，供給的過(guò)多，拋光產(chǎn)生的熱量迅速散發(fā)，不利于水解反應(yīng)，模具和玻璃表面之間吻合性差.供給量過(guò)少，參與拋光的顆粒少，拋光效率下降，拋光產(chǎn)生的熱量不同散發(fā)，表面容易變形，甚至產(chǎn)生腐蝕.所以供給量要有一個(gè)合適的量.

拋光液的溫度在拋光過(guò)程中起著非常重要的作用，玻璃和拋光膜的溫度是依靠拋光液的溫度來(lái)控制的，保持它們溫度的恒定，對(duì)面形的穩(wěn)定有很大的幫助.在高速拋光中，拋光液的溫度要在30~35℃范圍內(nèi)，并且要保持恒定！