一、從小到我們人手一個的手機，到日常（cháng）生活的電視、電腦，再到國防領域的軍工、航天，光學零件的（de）需求隨著現代（dài）科學（xué）技術的發（fā）展而日益廣泛。
越來（lái）越多的精密儀（yí）器運用到了光機電（diàn）相結（jié）合的新技術，推動（dòng）了其（qí）實現了多功能、高性能和低成本的日益嚴格的要求，促進了傳統光（guāng）學（xué）零（líng）件（jiàn）生產技術的發展（zhǎn）及加工（gōng）工藝的變革。這（zhè）種變革推動了光學技工技術向兩個不同的方向發展。
******，向小型、輕（qīng）便和便宜的高效加工方向發展。光學塑料和玻璃壓鑄技術的快速發展使非（fēi）球（qiú）麵透（tòu）鏡成本大幅下降，供給量大幅增加成為可能，越來越多的各種光學（xué）係統開始采用。例如（rú）很（hěn）薄的變（biàn）焦距鏡頭，在手機中（zhōng）得（dé）到了廣泛的應用。正是由於這些小型、輕便和（hé）便宜的光學零件在各個領域（yù）中的應用不斷擴大，帶動了光學高效加工技術的（de）迅猛發展。
第二，向超精密加（jiā）工方向發展。尖端科學（xué）技術領域特別是國防工（gōng）業的技術進度對超精密光學零件提出了新的要求。
例如載人航天、激光武器的光學係統、光纖（xiān）通訊元件、光集成電路中（zhōng）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（zhì）達到了納米級。這些零件的加工不能采用傳統的（de）方法，必須通過超精密加（jiā）工技術才能得以（yǐ）實現。
本公司（sī）主要承接（jiē）銅、鋁、不鏽（xiù）鋼等金（jīn）屬材料和四氟乙烯等非金屬材料的精密加工和設計。公司業務涉及：北京鈦合（hé）金（jīn）加工 ,北京鋁合金零件加工（gōng）工程機械、電（diàn）子設備、醫療器械、紡織機械、儀器（qì）儀表和通信設（shè）備等多個（gè）行業。
傳統的光學零件的加工方法已有百餘年（nián）的曆史，可以（yǐ）通俗的理解為一把沙子一把水。而新的光學零件加工方法始於上世紀70年代，軍用光學係統由白光拓展為（wéi）紅外及激光係統，對光學零（líng）件也提出了成（chéng）像質量要（yào）好、體積要小、重量要輕、結構還得簡單的艱巨要求。隨之光學（xué）加工行業進行（háng）了大規模技術革命和創新活動，新的光學零件加（jiā）工方法不斷湧（yǒng）現。
目前，較為普遍（biàn）采用的光學零件加工技術主要有：數控（kòng）單點（diǎn）金剛石加工技術（shù）、數控（kòng）研磨（mó）拋光技術、光學透（tòu）鏡模（mó）壓成型技術、光學（xué）塑料成型技術、磁流變拋光（guāng）技術、電鑄成型技（jì）術以及傳統的研磨拋光技術等。
超精密加工技術基本原理
1、數控單點金剛石加工技術
數控單點金剛石加工技術是一種非球麵光學（xué）零件加工技術。它是在超精密（mì）數控車床上（shàng），采（cǎi）用天然單晶金剛石刀具，在特定（dìng）的加工環（huán）境******控製條件下，使用（yòng）金剛石（shí）刀具單點車削加工出非球麵光學零件。該技（jì）術（shù）主要用於中小（xiǎo）尺寸紅外晶體和金屬材料的光學零件。
2、數控研磨拋光技術
數控研磨和（hé）拋光技術是（shì）由數控精密機（jī）床將工件表麵通過（guò）磨削（xuē）加（jiā）工成所需要的麵形，之後通（tōng）過柔性拋光（guāng）模拋光，使工件達到技術要求的光學零件製造技術。該技術的（de）原理***接近古典法光學加工技術，主要是通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（jìng）模壓成型技術
光學透鏡模壓成型技（jì）術是把軟化的玻璃放入高精度的模具中，在加溫加壓和無（wú）氧的條件下直接模壓成型出達到（dào）使用要求的光學零件。可以說光學（xué）透鏡模壓成型技術的普推廣應（yīng）用是光學（xué）玻璃零件加工技術的重大革命。此項技術對非球麵玻（bō）璃零件的成本降低（dī）及產量提升（shēng）有（yǒu）著劃時代的意義。
光學零件超精密加工（gōng）技（jì）術的應用範圍
1、數控單點（diǎn）金剛石加工技術（shù）
目前，采用金（jīn）剛石車削（xuē）技術（shù）可以直接加（jiā）工出達到光（guāng）學表麵質量要求的材料主要是有色金屬、鍺、塑料及紅外光學晶體，而對於（yú）玻璃的（de）加工還不能達到光學表麵質（zhì）量要求，需（xū）要繼（jì）續研磨拋光修正。數控單點金剛石加工技術的另（lìng）一個主（zhǔ）要用途（tú）是（shì）加工各種模壓成型所需的精密模具。
2、數控研磨拋光（guāng）技術
數控研磨拋光技術的主要加工材料是玻璃，這正彌補了（le）數控單點金（jīn）剛石加工技術不能直接加工成品光學（xué）玻璃零件的不足（zú）。該技術（shù）主要用於加工球麵（miàn）、非球麵（miàn）光學零件，是代替傳統古典（diǎn）法光學玻璃加工方法的主（zhǔ）要（yào）技術，具有精度高，加工效（xiào）率高等優點。目前，市（shì）場上該（gāi）技術發展的曆史比較長，成（chéng）熟的設備較為全麵，如德國 Satisloh公司， Optotech公司和Schneider公（gōng）司等推出不同類型的銑磨和拋（pāo）光機床，我國也開展（zhǎn）了大量數控技術的研究。
計算機數控研磨和拋（pāo）光技術不僅在數（shù）控設備自動化和加工精度方麵取得了很大的進展，各（gè）種（zhǒng）不同拋光方法和原理的研究，極大的推動了光學（xué）非球麵加工（gōng）技術的發展 。
3、光學（xué）透鏡模（mó）壓成型技術
目前，光（guāng）學（xué）透鏡模壓成型技術已經用（yòng）來批量生產精密的球麵和非球麵透（tòu）鏡。不但能夠（gòu）製造常用（yòng）的中等口徑透鏡，而且延伸到了100微米的微（wēi）型透鏡陣列及50毫米的較大口徑透鏡，不但可以製造軍、民用光學儀器中的球麵和（hé）非球麵光學零件，還可以製（zhì）造光通信用的光纖耦合器用的非（fēi）球麵透鏡等。
現在，這項******玻璃光學零件製造技術還掌握在美國的康寧、Rochester Precision Optics(RPO)、Maxell，日本的（de）OHARA（小原）、HOYA（保穀）、奧林巴斯、鬆下，德國（guó）的蔡司（sī），英國的Bluebell Industries和（hé）荷蘭（lán）的菲利浦（pǔ）等少數國外公司。
光學零件超精密（mì）加（jiā）工國內外技術進（jìn）展情（qíng）況
1、國外非球麵零件（jiàn）的超精密（mì）加工技術的現狀（zhuàng）在（zài）國際上光學加（jiā）工已發展到第（dì）五代數控加工工藝，達到了高精度、高速度（dù）、高效率及專業化（huà），已可以完成高精度非球麵零件的加工，其中比（bǐ）較突出的是德（dé）國的光學加工技術。
他們的數控（kòng）加工技術不僅（jǐn）涵蓋（gài）了從平麵、棱鏡、球麵到非球麵等各種麵型（xíng）的銑磨成（chéng）型、拋光技（jì）術，以及配套的高精度檢測技術，加工尺寸及檢測範（fàn）圍從Φ1～800mm。在非球麵的加工方麵尤為突出，利用******的技工工（gōng）藝可輕鬆完成（chéng）高精度非球麵的加工。非球麵的加工方法有的用磨輪外緣點接觸（chù）銑磨、有的使用彈性膜拋光再小（xiǎo）磨頭修正拋光（guāng）的方式；工件的裝夾方式有（yǒu）液壓、真空吸附等（děng）方式。
2、我（wǒ）國非球麵零件超精密加工技（jì）術的（de）現狀
我國（guó）超精密加工技術的研究始於80年（nián）代初，與國（guó）外有著20餘（yú）年（nián）的差距。我國軍工光電企業中的光學零件（jiàn）的加（jiā）工技術經過多年（nián）來的發展，非球麵數（shù）控加工技術在近些年（nián）也有很大發展，特別（bié）是航空航天係（xì）統應該引（yǐn）進了些******的技術和設備，部分（fèn）企業的技術水平有了較大提高，但兵器行業（yè）的光電企業光（guāng）學加工普遍還是采用傳統的工藝，非球麵的加工大（dà）部（bù）分是靠手工修磨，效率極低，手修過程還易出錯，可靠性差。光學（xué）玻璃透鏡模壓成型也僅僅停留在毛坯階（jiē）段。隨著現代化的兵器裝備中對大（dà）口徑、高精度的非球麵鏡（jìng）的需求不斷增加，非球（qiú）麵加（jiā）工技術的提高迫在眉睫。但（dàn）由於進口非球麵（miàn）數控加工設備價格較（jiào）高，大部分企業也隻配備（bèi）了少量設備（bèi），隻能解決現有高端產（chǎn）品的非球麵（miàn）加工。難以在此基礎上形成（chéng）批量和提出新工藝。
結語
目前，國外發達******已有30餘年的新型光學係統的（de）發展曆史，新型光學係統，特別是（shì）高次非球麵光學係統已獲得（dé）相當（dāng）的發展與利用。在這—領域（yù），國內還有相當大的差距，甚至（zhì）是空白。這種情況嚴重地阻礙了我國高性能光學係統的發展，影響（xiǎng）我軍的裝備水平。開展有關（guān）的應用基礎、關（guān）鍵技術、係統與工程技（jì）術方麵的研究（jiū）具有重大的意義。
超精密加工技術的發展，一改光（guāng）學係統概念（niàn）設計數（shù）百年（nián）停滯不前（qián）的狀況（kuàng），使現代光學係統（tǒng）的設計和製造獲得了革（gé）命性的發展。解決我國現代（dài）光學係統的製造，特別是高分辨率、大口（kǒu）徑（jìng）高次非球麵光學係統加工的瓶（píng）頸技術，達到和突破目前世界高（gāo）分辨（biàn）率大口（kǒu）徑光學係統（tǒng）的實際水平，實現我國******光學製造技術上新的台階，具有重大的意義。
參考（kǎo）文獻
［1］蔡（cài）立 主編. 光學零件加工技術（第二版（bǎn））. 北京：兵器（qì）工業出版社2006.4
［2］舒朝（cháo）濂 主編. 現代光學製造技術. 北京：國防工業出版社 2008.8
［3］張曾揚（yáng） 主編. 現代光學製造技（jì）術文（wén）集（jí）. 北京（jīng）：北方光電技術股份有（yǒu）限公司 光學技術雜誌社 2002.8
［4］辛企明（míng） 沙定國 著.新型（xíng）光學零件及其製造技術培訓教材 北京：中國光學光電子（zǐ）行業協會2010.4（作者單位：中國五洲工程設計集團有限公司）
文章來源：現代國企研究。作者簡（jiǎn）介：王建剛（1978～），男，畢業於（yú）長春理工（gōng）大學（xué），高級工程師，研（yán）究方向為光（guāng）學、電（diàn）子類項目的（de）工程谘詢、設（shè）計（jì）。
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