FCD1软脆光学镜片的高效研磨加工

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1、论坛FCD1软脆光学镜片的高效研磨加工*吕迅，张冬峰（浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室，杭州310014）[摘要]针对FCD1软脆光学镜片高效高成品率的精密加工问题，本研究提出了一种使用复合结合剂金刚石丸片的精研加工技术，其金刚石丸片研具采用了金属、树脂和添加剂等复合结合剂。在精研过程中，丸片表层金刚石磨粒对工件的切深一致性避免了工件表面易出现的深划痕，可有效减少后道抛光工序加工时间，从而提高FCD1软脆光学镜片的生产效率和成品率。[关键词]FCD1；软脆光学镜片；精研；复合结合剂[中图分类号]TB302.1,TG580.

2、68[文献标识码]A[文章编号]1003-5451(2017)03-0005-03HighEfficiencyandYieldRateofLappingProcessingforSoftBrittleOpticalGlassFCD1LV-Xun,ZHANGDong-feng(KeyLaboratoryofSpecialPurposeEquipmentandAdvancedProcessingTechnologyofMinistryofEducation，ZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou310014)

3、[Abstract]ToattainmachiningsoftbrittleopticalglassesFCD1withhighefficiencyandyieldrate,acompositebinderdiamondpelletlappingtechniquewillbeintroducedinthispaper.Thepelletusedcompositebindingagentofmetallicbond,resinbondandadditive.Inthefinelappingprocessing,nearequal-cutting-

4、depthprocessingwasrealizedbyusingcompositebinderdiamondpelletlappingtechnique,anddeepscratcheswereavoidedintheprocess.Theprocessingtimewillbereducedinpostpolishingprocessing,andtheefficiencyandyieldratewillbeimproved.[Keywords]FCD1;softbrittleopticallens;finelapping;composit

5、ebindingagent1引言玻璃镜片的超精密加工属于低效难加工过程。目前FCD1光学镜片的传统的精密加工工序分为光学玻璃材料FCD1具有超低色散等优异的光学粗研、精研、粗抛和精抛。为了使加工镜片有高的面形性能，因此作为光学镜片材料在高分辨率的光学成像精度，这种软脆光学玻璃镜片在精研工序中采用金属系统应用非常广泛。但FCD1的材质较软（磨耗度为结合剂的金刚石丸片，其结合剂刚性偏大，加工去除率410），而脆性仍然很大，在其精密加工过程中大磨粒极高，对工件保形能力好。由于金刚石丸片磨粒粒径大易在软质的加工表面刻划出深划痕，因此对FCD1光学小存在

6、一定分布，因此对工件表面的切削深度不同，材*浙江省科技厅公益项目（2017C31012），江苏省精密与微细制造技术重点实验室开放基金（2016），中国博士后科学基金（2013M531454），浙江省博士后科学基金（BSH1301012）资助项目作者简介：吕迅（1974—）男，博士，副教授。长期从事各类材料基础件的超精密加工机理研究和装备设计。·5·FCD1软脆光学镜片的高效研磨加工料的去除模式是混合着脆性去除和塑性去除。加工中，有时金刚石丸片内部混杂着大磨粒特别容易在软质的加工表面刻划出深划痕。这成为影响后序抛光加工成品率和加工时间的重要原因。

7、复合结合剂金刚石丸片是一种新型的精研工具，其采用不同配比的金属及树脂作为结合剂主体，并配有不同浓度、粒度的金刚石磨粒制成复合结合剂金刚石丸片。它在加工工件时由于其金属结合剂成分作为丸片的框架具有较好的整体保形能力，同时局部的图1超精密球面研磨/抛光机KJ-4树脂结合剂把持着磨粒，这些表层的磨粒群在受力时能适度退移，使得磨粒群对工件的切削深度近一致性。3实验结果与分析因此将其应用在FCD1光学镜片精研工序中，既可保持较高的面形精度，又不易在表面产生深划痕、凹坑。可采用复合结合剂丸片精研FCD1光学镜片后解决传统金属结合剂金刚石丸片所产生的问题。表

8、面粗糙度和面形精度如图2所示。工件表面粗本文针对FCD1软脆光学镜片，分别用复合结合剂糙度Ra=1.59nm/(125×94)μm，面形精度Rt=38