一、從小到我們人手一個的手機，到日常生活的電視、電腦（nǎo），再到國防領域的軍工、航天，光（guāng）學零件的需求隨著現代科學技術（shù）的發展而日益廣（guǎng）泛。
越來越多的精（jīng）密儀器運用到了光機電相結合的新（xīn）技術，推動（dòng）了（le）其實現了（le）多功能、高性能和低成本的日（rì）益嚴格的要求，促進了傳統光學零件生產技術的發展及加工工藝的變革。這種變革推動了光學技工技術向兩個不同的方（fāng）向發展。
******，向小型、輕便和便宜的高（gāo）效加工（gōng）方向發展。光學塑料和玻璃壓鑄技術的快速發展使非球麵透鏡成本大幅下降，供（gòng）給量大幅增加成（chéng）為可能，越來越多的各種光（guāng）學係（xì）統開始采用。例如很薄的（de）變焦距鏡頭，在手機中得到了廣泛的應用。正是由（yóu）於這些小型、輕便和便宜（yí）的光學零件在各個領域中的應用不（bú）斷擴大，帶動了光學高效加工技術的迅猛發展。
第二，向超精密加工方向發（fā）展。尖端科（kē）學技術領域特別是國防工業的技術進度對超精密光（guāng）學零件提出了新的要求。
例如載人（rén）航天、激光武器的（de）光學係（xì）統、光纖通訊元件、光集（jí）成電路中的微（wēi）型光學零件，都是超精密的光學零件。這些光學零件的加工精度甚至達到了納米級。這些零（líng）件（jiàn）的加工不（bú）能采用傳統的方法，必須通過超精密（mì）加工技（jì）術才能得以實現。
本公司主要承接（jiē）銅、鋁、不鏽鋼等金屬材料和（hé）四氟乙烯等非金屬材料（liào）的精密加工和設計。公司業務涉及（jí）：北京（jīng）鈦合金加工 ,北（běi）京鋁合金零件加工工程機械、電子設備、醫療器械、紡織機械、儀器（qì）儀表和通信設備等多個行業。
傳統的光學零件的加工方法已有（yǒu）百（bǎi）餘年的曆史，可以通俗的理解為一把沙子一把水。而（ér）新的光學（xué）零件加工方法始於上世（shì）紀70年代，軍用光學係統由白光拓展為紅外及激光係（xì）統，對光學零件也提出了成像質量要好、體積要（yào）小、重量要輕、結構還得簡單的艱巨（jù）要求。隨之光學加工行業進行了大規模技術革命和創新活（huó）動，新（xīn）的光學（xué）零件加（jiā）工方法不斷湧現（xiàn）。
目前，較為普遍采用的光學零件加工技術主要（yào）有：數控單點金剛石（shí）加工技術（shù）、數控研磨（mó）拋光技術、光學透鏡模壓成型技術（shù）、光學塑料成型技術、磁流變拋光技術、電鑄成型技術（shù）以及傳統的研磨（mó）拋光技（jì）術等。
超（chāo）精密加工技術（shù）基本原理
1、數控單點金剛石加工技術
數控單點金（jīn）剛石加工技術是一（yī）種非球麵光學零件加工技術。它是在（zài）超精密數控車床上，采用天然單晶金剛石刀（dāo）具，在特定的加工環境******控製條件下，使用金剛石刀具單點車（chē）削加工出非球麵光學零件。該技術主要（yào）用於中小尺寸（cùn）紅外晶體和（hé）金屬材料的（de）光學零件。
2、數控研（yán）磨拋光（guāng）技術
數（shù）控研（yán）磨和拋光技術是由數控精密機（jī）床將工件表麵通過磨削加工成所需要的麵形，之後通過柔性（xìng）拋光模（mó）拋光，使工件達到技術要求（qiú）的光學零件製造技術。該技術（shù）的原理***接近古典法光學加工技術（shù），主要是通（tōng）過機床的數字化精密控製來實現光學零件的精密加工。
3、光學透鏡模壓成型技術
光學透鏡模（mó）壓成（chéng）型技術是把軟化的玻璃（lí）放入高精度的模具中，在加溫加壓和無氧的條件下直接模壓成型出達到使用（yòng）要求的光學零件（jiàn）。可以說光學透鏡模壓成（chéng）型技術（shù）的普推廣應用是光學玻璃零件加工技術的重大革命。此項技術對非球麵（miàn）玻璃零件的成本降低及產量提升（shēng）有著劃時代的（de）意義（yì）。
光學（xué）零件超精密加工技術的應用範圍
1、數控單點（diǎn）金剛石加工技術
目前，采用金剛石車削（xuē）技術可以直接加工出達到光學表麵質量要求的材料主要是有色金屬、鍺、塑料及紅外光（guāng）學晶體（tǐ），而對於玻璃（lí）的加工（gōng）還不（bú）能達到光學表麵質量要求，需要（yào）繼續研磨拋光修（xiū）正。數控單點金剛石加工技術的另一個主要（yào）用途是加工各種模壓成型所需的精（jīng）密模具（jù）。
2、數（shù）控研磨拋光技（jì）術
數（shù）控研磨拋光技術的主要加工材（cái）料是玻璃，這正彌補了數控單（dān）點金（jīn）剛石加工技術不能直接（jiē）加工成品光（guāng）學玻璃零件的不足。該技術主要用於加工球麵、非（fēi）球麵光（guāng）學零件，是代替傳統古典法（fǎ）光學玻璃加工方法的主要技術，具有精度高，加工效（xiào）率高等優（yōu）點。目前，市場上該技術發（fā）展的曆史比較長，成熟的設備較為全麵，如德國 Satisloh公司， Optotech公司和Schneider公司（sī）等推出不同（tóng）類型的銑磨和拋光（guāng）機床，我國也開展了大量數控技術的研究。
計算機數控研磨和拋光技術不（bú）僅在數控設備自（zì）動化和加工精度方麵取得了很大（dà）的進展，各種不同拋光方（fāng）法和原理的研究，極大的推動了光學非（fēi）球麵加工技術的發展（zhǎn） 。
3、光學透鏡（jìng）模壓成型技術
目前，光學透鏡模壓成型技術已經用來批量生（shēng）產精密的球麵和（hé）非球麵透鏡。不但能（néng）夠製造常用的中等口徑透鏡，而且延伸到（dào）了（le）100微米的微型透鏡（jìng）陣列及50毫米的較大口（kǒu）徑透鏡，不但可以製造（zào）軍、民用光學儀器中的球麵和非球麵光學零件（jiàn），還可以製造光通信用的光纖耦合器用的非球麵透鏡等。
現在，這項******玻（bō）璃光（guāng）學零件製造技術還掌握在美國的康寧、Rochester Precision Optics(RPO)、Maxell，日本的OHARA（小原）、HOYA（保穀）、奧林巴斯、鬆下，德國的蔡司，英國的Bluebell Industries和荷蘭的菲利浦等少（shǎo）數國（guó）外公司（sī）。
光學零件超精密加工國內外技術進展情況
1、國外非球麵零件的（de）超精密加（jiā）工技術的（de）現狀在國際上光學加工已發展到第五（wǔ）代數控加工工藝，達到了高（gāo）精度、高速（sù）度、高效率及專業化，已可以完成高（gāo）精度非球麵零件的（de）加工，其中（zhōng）比（bǐ）較突出（chū）的是德國的光學加工技術。
他（tā）們的數控加工技（jì）術不僅涵蓋了從平麵、棱鏡、球麵到非球麵等（děng）各（gè）種麵型的銑磨成型、拋光技術，以及配套的高精度檢測技術，加工尺寸及檢測範圍從Φ1～800mm。在（zài）非球麵的加工方麵尤為突出，利用******的技工（gōng）工藝可輕鬆完成高精度非球（qiú）麵的加工。非球麵的加工方法有的用磨輪外（wài）緣點接觸銑磨（mó）、有的使用彈性（xìng）膜拋光再小磨（mó）頭修正拋光的方式；工件的裝夾方式有液壓、真空吸附等方式（shì）。
2、我國非球（qiú）麵零件超精（jīng）密加工技術的現狀
我國超精密加工技術的研究始於80年代初，與國（guó）外有著20餘年的差距。我國軍工光電企業中的光學零件的加工技術經過多年來的發展，非球麵數（shù）控加工技術在近些年也有很（hěn）大發展，特別是（shì）航空航天係統（tǒng）應該（gāi）引進了些******的技術（shù）和設備，部分企業的技術水平有了較大提（tí）高，但兵器行業（yè）的光電企業光學（xué）加工普遍還是采用傳統的工藝，非球麵（miàn）的加工大（dà）部分是靠手工（gōng）修磨（mó），效率極低，手修過程還易出錯，可（kě）靠性差。光學玻璃透鏡模（mó）壓成型也僅僅停留在（zài）毛坯階段。隨著現代化的兵（bīng）器（qì）裝備（bèi）中對大口徑、高精度的非球麵鏡的（de）需求不（bú）斷增加，非球麵加工技術（shù）的提高（gāo）迫（pò）在眉睫。但由於（yú）進口非球麵數控加工設備（bèi）價格較高，大部分企業也隻配備（bèi）了少量設備，隻能解決（jué）現有高端產品的非球麵加工。難以在此（cǐ）基礎上形成批（pī）量（liàng）和提出新工藝。
結語
目前，國外發達******已有（yǒu）30餘（yú）年的新型光學係統的發展曆史（shǐ），新型光學係（xì）統，特（tè）別是高次非球麵光學係統已獲得相當的（de）發展與利用。在這—領域，國內還有相當大的差距，甚至是空（kōng）白。這（zhè）種情況（kuàng）嚴重地（dì）阻礙了我國高性（xìng）能光學係統的（de）發展，影響我軍的裝備（bèi）水平。開展有關的應用基礎、關鍵技術、係統與工程（chéng）技術方麵的研究具有重大的意義。
超精密加工技術（shù）的發展，一改光學係統概念設（shè）計數百年停（tíng）滯不前的狀（zhuàng）況，使現代光學係統的設計和製造獲得了革命性的發展。解決我國現代光學係統的製造，特別是高分（fèn）辨率、大口徑高次非球麵光學係統加工的瓶頸技術，達到和突破目前世界高分辨（biàn）率大口徑光學係統的實際水平，實現我國******光（guāng）學製造技術上（shàng）新的台（tái）階，具有重大的意義。
參考文（wén）獻
［1］蔡立（lì） 主編. 光學零件（jiàn）加工（gōng）技術（第二版）. 北京：兵器工業出版社2006.4
［2］舒朝濂 主編. 現代光（guāng）學製造技術. 北京：國防工業出版社 2008.8
［3］張曾揚 主編. 現（xiàn）代光學製造技術文（wén）集. 北京：北方光電技術股份有限公司 光學技術雜誌社 2002.8
［4］辛企明（míng） 沙定國 著.新型光學零件及其製造技術培訓教材 北京：中國光學光電子行業協會2010.4（作者單位：中國五洲工程（chéng）設計集（jí）團（tuán）有限公司）
文章來源：現（xiàn）代國企研究。作者簡介：王建剛（1978～），男，畢業於長春理工大學，高級工（gōng）程師，研究方向為光學、電子類項目的工程谘詢、設計。
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