镜片加工工艺介绍

镜片部：孙和山时间：2012.11.23镜片加工工艺简介介绍内容•加工流程•各工序简要介绍•镜片形状•球面镜片形状•非球面镜片工艺流程简介1.一般流程如下图。注：1单镜片出货则无胶合工序；无涂黑要求的镜片则无涂黑工序2镀膜与芯取工序前后次序不定，需要根据实际情况作合理安排收入检查入库荒折材料调达荒折提检领料领料砂挂研磨中检入库入库领料芯取外观全检入库镀前检镀膜第二面镀膜镀膜检查入库领料胶合成品检查品保抽检包装入库出货清洗清洗清洗清洗砂挂提检领料清洗涂黑寸法抽检2.特殊流程有很多种情况：①两次芯取,即粗磨后增加一次芯取，研磨后再次芯取。适用范围：研磨后边缘厚度小于0.3mm的镜片目的：1.增加研磨后的边缘厚度，减少研磨破边不良；2.提升研磨时的光圈稳定性②胶合后芯取适用范围：客户特别指出必须胶合后芯取的镜片，如果客户没有写明，则不会安排此种工艺目的：1.彻底去除镜片边缘余胶2.涂黑后不会产生墨亮线③切边镜片，切边镜片流程比较多样化。镜片口径大（Φ20mm），切边余量大（3mm），荒折后切边；镜片口径小（Φ20mm），切边余量大(3mm)，芯取后切边；镜片口径小（Φ20mm），切边余量小(3mm)，芯取切边一次性完成；涂黑镜片，如果切边部不涂黑，必须涂黑后再切边胶合镜片切边，必须胶合后进行切边……•前工程工序名工艺名词悉知：荒折＝球铣＝粗磨砂挂＝精磨研磨＝抛光•定义:镜片研磨加工第一道工序（如图），将块料或型料加工成具有一定几何形状、尺寸精度和表面粗糙度的工序。•目的:将块料或型料加工成具有一定几何形状、尺寸精度和表面粗糙度•原理：如下图所示金刚石磨轮刃口通过镜片顶点，磨轮轴线与镜片轴线相交于O点，磨具轴线绕自身轴线高速旋转，镜片绕自身轴线低速旋转，运动轨迹包络面形成球面•流程：领料一面荒折二面荒折送检2.1.1荒折工序（简介）•完品要求项目：中心厚度、R值、等厚差、外观（目视）•加工设备及检查工具:2.1.2荒折工序（加工检查设备）加工设备检测工具型号：QM0.8A,厂家：韩国时代无倒角功能，相对精度较低中心厚度检测量具(千分尺)球面R值检测量具（矢高表）型号：CG2.0,厂家：韩国光进有倒角功能，相对精度高等厚检测量具•荒折的视频•定义：就是使镜片表面的凹凸层深度减少，使镜片表面曲率半径的精度或平面度进一步提高的一种作业工序。•目的：1）使镜片表面的凹凸层深度减少。•2）使镜片表面曲率半径的精度或平面度进一步提高。•原理：镜片在砂挂皿（根据材质选定金刚丸片胶制而成）中，砂挂皿沿自身轴线高速转动，镜片沿自身轴线高速转动，且来回摆动，如下图所示，通过金刚丸片磨削镜片表面，从而使镜片表面凹凸层深度减少，使得镜片表面曲率半径精度或平面度进一步提高。2.2.1砂挂工序（简介）•流程：领料一面第1道砂挂一面第2道砂挂二面第1道砂挂二面第2道砂挂砂挂提检流入研磨•完品要求项目：中心厚度、面精度、外观（目视）•加工设备及检查工具:2.2.2砂挂工序（加工检查设备）加工设备检测工具小球面单片砂挂设备中心厚度检测量具(千分尺)大球面单片砂挂设备面精度检测（原器）KJ077、045（光进）KJ-2（光进）SSP-4P（光进）KJSC-4P（光进）HSPM-0.5（时代）单片砂挂机床多片砂挂机床型号:Ｑ８７５适用成盘精磨型号:Ｑ８７１５适用成盘精磨2.2.3单片弹盘工艺（精磨）荒折前道砂挂单片上盘后道砂挂研磨单片下盘清洗检验二光重复2.2.4多片弹盘工艺（精磨）荒折点胶上盘砂挂研磨下盘清洗检验二光重复精磨视频•定义：去除精磨后的凹凸层及裂纹层，使镜片表面透明光滑，达到规定表面粗糙度和表面疵病的一种工序•目的：1）去除精磨后的凹凸层及裂纹层，使镜片表面透明光滑，达到一定的表面光洁度要求。2）精确的修正表面的几何形状，达到规定的面形精度•原理：镜片在研磨皿（聚氨酯胶制）中，沿自身轴线高速转动，同时研磨皿沿自身轴线高速转动，且来回摆动，如下图所示。通过聚氨酯中微小颗粒磨削、研磨液在镜片表面流动、镜片表面玻璃发生水解反应等原理达到去除砂挂后的凹凸层及裂纹层、使镜片表面透明光滑、精确的修正表面的几何形状的作用。2.3.1研磨工序（简介）•流程：砂挂完品一面砂眼二面砂眼一面光圈二面光圈清洗送检•完品要求项目：中心厚度、光圈本数、As、外观（目视）、•加工设备及检查工具:2.3.2研磨工序（加工检查设备）加工设备检测工具小球面研磨设备中心厚度检测量具面精度检测光圈本数（原器）大球面研磨设备面精度检测As（干涉仪）HSPM-0.5（时代）KJSC-4P（光进）SSP-10（光进）KJ077、045（光进）KJ-6（光进）2.3.3研磨工序（工艺介绍）工艺适用范围简介图片单片所有镜片镜片放入弹夹，弹夹放入研磨皿内研磨小球面蜂巢研磨口径φ10张角在15-30°之间镜片直接放入蜂巢皿，蜂巢皿放入研磨皿内研磨三爪研磨工艺口径φ10-φ40之间张角20°镜片放入弹夹，三个弹夹放入研磨皿内，相互成120°，通过三爪连在一起，顶针顶住三爪后进行研磨2.3.3研磨工序（工艺介绍）工艺适用范围简介图片九爪式口径Ф15-Ф25之间张角5°大三爪顶小三爪，顶针顶住大三爪后进行研磨弹夹崁入式蜂巢口径φ15-φ40之间张角10°-30°蜂巢皿孔底部崁入小橡皮圈，镜片放入弹夹，弹夹放入蜂巢皿，整体放入研磨皿后进行研磨刚性盘口径φ15张角φ15°把镜片用粘结胶固定在刚盘的蜂巢孔内，钢盘放入研磨皿进行研磨研磨视频1研磨视频22.3.4研磨工序（加工能力）项目加工能力检查能力外径φ3mm，φ120mm曲率1.5mm中心厚度加工寸法0.3公差±0.01mm1、±0.03以上的时候，用百分尺检查；2、±0.02以下的时候，用千分尺检查面形光圈±2原器检查、制造工程及检查工程中可以进行从-1到-4本的基准的检查。AS0.31本以上时用原器检查、1本以下时用干涉仪检查。外观表面塌陷研磨规格20-1020-10用放大镜检查、此范围以上的塌陷用肉眼比较限度样品来检查。破边0.1mm以下用工具显微镜可以检查到0.02mm。外观：美国标准解析80-50最大的划伤宽度最大的麻点外径计量单位:千分之一mm计量单位:百分之一mm80=0.080毫米50=0.50毫米•定义：将定芯后的镜片，对称的磨外圆，并对倒角、矢高、台阶等进行加工。•目的：1）将镜片两个面的曲率中心与几何中心合致•2）达到规定的外径、矢高、台阶等寸法要求•3）使得镜片的四周表面粗糙度均匀、不透光•原理：利用一对同轴性精度很高，且端面精确垂直轴线的定芯夹头，借助施加在夹头上的弹力将工件夹紧，当镜片处于非定芯状态时，由于其边厚不等，透镜受力不平衡，从而产生的力可以将镜片沿垂直轴线方向移动，直至镜片边厚一致，受力均匀后镜片不再移动，此时透镜的光轴与夹头轴线达到重合，从而实现透镜定芯，定芯后通过砂轮高速旋转磨削（镜片低速旋转）对镜片周边进行加工。2.4.1芯取工序（简介）•流程：领料芯取寸法抽检清洗送检2.4.1芯取工序（简介）名称湘南手动机齐田机湘南异形机光进手动机光进自动机馆野机馆野自动机图片产地日本日本日本韩国韩国日本日本手动自动手动手动手动手动自动手动自动异型功能无无有无有有有倒角补偿功能有有有有有有有高速定芯功能有有无无有无有加工范围外径φ3~80定心系数Z0.05外径φ3~80定心系数Z0.07外径φ3~80定心系数Z0.07外径φ3~120定心系数Z0.07外径φ3~54定心系数Z0.1外径φ3~80定心系数Z0.07外径φ3~35定心系数Z0.12.4.2芯取工序（加工检查设备）•加工机台说明：异型功能指非圆型形状加工功能，如H型、D型、椭圆等倒角补偿功能指设备根据镜片的中心厚度自动调节倒角的大小不变高速定芯功能指镜片装夹完成后机台自动高速寻芯功能Z系数：镜片自动寻芯的能力参数Z=|D1∕4R1±D2∕4R2|（双凸双凹为“+”，一凸一凹为“-”）D1、D2：夹具的大小，R1、R2：镜片两面的曲率半径当Z≥0.15时，加工难度小.当0.15≥Z≥0.07时，加工难度一般.当0.07≥Z≥0.03时，加工难度大.当Z0.03时，无法加工举例说明Z系数计算(如右图)Z=|10.9∕（4*12.246）-8.3∕（4*7.079）|=0.072.4.2芯取工序（加工检查设备）•检查设备：检查项目有外径、矢高、倒角、偏心、外观（目视）等检具图片精度量程可测量项目千分尺普通：0.01mm数显：0.001mm按量程分：0-25MM；25-50MM50-75MM；75-100MM外径，厚度，边宽等高度计0.001mm0-50mm（更换表头测到更大的范围）矢高、总厚、厚度及其它特殊尺寸矢高表0.001mm矢高工具显微镜0.02mm0-80mm倒角、通光口径、边宽（切边）透过偏心仪10秒CM105TV（左图）:焦距15-500CLT-1（右图）：焦距5-360透过偏心反射偏心仪10秒ZDRC-1（左图）：焦距±360Ntype-Ⅱ（右图）：焦距-330~+120mm反射偏心2.4.2芯取工序（加工检查设备）2.4.3芯取工序（工艺介绍）工艺分类机台加工后镜片外形圆形芯取所有机台异形芯取有异形功能机台2.4.4芯取工序项目加工能力检查能力外径加工寸法φ2.5,φ120mm0.002mm公差0.005mm设备精度0.002mm，检查精度0.001mm偏芯反射Z0.2,偏芯30；0.2Z0.07,偏芯1'；0.07Z,偏芯3'反射式偏芯检查精度10透过Z0.2,偏心30；0.2Z0.07,偏心1'；0.07Z,偏心3'透过式偏芯检查精度10倒角公差±0.05mm工具显微镜可以检查到0.02mmR深度0.005mm千分尺可检查到0.001mm平面部外形±0.05mm工具显微镜可以检查到0.02mm外观表面欠陥研磨规格20-1020-10用放大镜检查、此范围以上的塌陷用肉眼比较限度样品来检查。破边0.1mm以下工具显微镜可以检查到0.02mm•加工能力：芯取视频（自动）芯取视频（手动）•定义:利用光学干涉薄膜得到各种各样的光学特性，可以减少镜片表面反射率，增加镜片的透射率，或者增加表面反射率，减少透过率，也可以使不同的偏振平面有不同的光学特性等等．•目的:1)改变光波传输特性。•2)保护镜片表面。•原理:镀膜材料通过加热(电子束加热、电阻加热)，形成气态分子或分子团，经过无碰撞传输，在镜片表面形成牢固结合的薄膜，光线入射薄膜时由于光的干涉原理使得光学性能发生改变。2.5.1镀膜工序（简介）•流程:领料排片清洗镀前检上伞一面镀膜•翻片清洗镀前检上伞二面镀膜翻片送检•检查入库2.5.1镀膜工序（简介）2.5.2镀膜工序(设备结构)镀膜机的构成•真空获得模块和镜片加热1、机械泵2、罗兹泵3、扩散泵4、细红外卤素加热系统•膜料蒸发模块电子枪系统和阻蒸钼舟蒸发系统•膜厚控制模块MDC360晶振厚度控制机台名称照片产地蒸发系统腔体内壁数量应用范围单层膜多层减反（10层以内）多层减反（10层以上）防水膜UVIR膜韩一真空HVC1200镀膜机韩国单电子枪8点坩埚1200mm6适合适合不适合不适合不适合光驰GENER1300镀膜机日本单电子枪12点坩埚阻蒸蒸发11300mm5适合适合适合适合不适合单电子枪20点坩埚阻蒸蒸发11300mm2适合适合适合适合不适合单电子枪12点坩埚1300mm4适合适合适合不适合不适合双电子枪2×20点坩埚1300mm2适合适合适合不适合适合2.5.2镀膜工序(加工检查设备)•加工机台•检查设备：检查项目有光学特性、膜层牢固度、信赖性、外观（目视）2.5.2镀膜工序（加工检查设备）检测项目测量方法照片光学特性透过日立U4100测量范围：240nm-2600nm测量精度：0.3%反射奥林帕斯USPM-RU奥林帕斯USPM-RUⅢ各1台测量范围：380nm-780nm测量精度：0.01%牢固度电饭锅水蒸气蒸煮2小时，LP-24胶带粘拉，无脱膜信赖性信赖性实验实验后进行