7334 次浏览 时间：2022-10-28

光圈是光学透镜生产加工中很重要的一个指标，那么什么是光圈呢？

光圈是指被检查透镜的表面面型与标准曲率半径的原器面型有偏差时，他们之间含形成对称的锲形空气间隙，从而形成等厚的干涉条纹，在光照下可见彩色光环，即为光圈！我们以红色光带为准来判断光圈数。更的来讲光圈数是一种测量表面性的规格类型，它适用于弯曲的光学表面或带有功率的表面。光圈数的测试类似于平面度测试，会将曲面与具有高校准的曲率半径的参考面进行比较。使用这两个表面空隙所产生的相同干涉原则, 条纹干涉图案用于表示测试表面与参考表面的偏差。 与参考件产生的偏差将会产生一系列的圆环，称为牛顿环. 呈现的环越多，偏差越大。暗环或亮环的数量，而不是暗环和亮环两者的总数，等于波长误差的2倍.

在抛光的过程中，需用原器来检查透镜的面精度，即光圈。在用原器检查镜片时，如果二者是边缘接触，从正方稍加压力，干涉条纹从外向中心移动称低光圈或负光圈。如果而是从中间开始接触，从正上方稍加压力，干涉条纹从中心向边缘移动称为高光圈或正光圈。此时判定其面本数是以红色条纹为标准，垂直观察有几个圆环即面本数为几本。通常我们公司是通过对比样板法或使用干涉仪测量的光圈误差.

光圈误差与曲率半径误差有关，其中 ∆R 是半径误差, D 是透镜的直径误差, R 是表面半径, 而 λ 是指波长(通常为 632.8nm):

客户对镜片的亚斯要求是越来越高，如何在加工过程中让光圈趋于稳定状态，并且不影响作业效率、不增加成本及保证质量。现在以成为讨论的“热门话题”。因此对有代表性（代表性指面形精度难加工、局部误差要求严）的部品，来寻找光圈稳定的基本条件所在。

一、光圈不稳定参考

1、加工条件：

1) 研磨粉粒子径的大小，与浓度配比的大小，对光圈的影响；研磨粉粒子径太大和浓度太大，对磨皿的曲率半径改变就越大，（凸皿曲率半径变大；凹皿曲率半径变小）如与清水相比，光圈会向高的方向变化；容易引起边垂。

2) 转速的快慢影响光圈局部不规则，磨皿的边缘线速度与中心的线速度不一样。镜片摆出磨皿的边缘越多，镜片光圈就越向负光圈变化；可造成镜片中心与边缘未均衡磨耗，中低与中高时，镜片的调进与调出便是这一道理。

3) 压力的大小对中心薄与D/T＞10的镜片有直接影响，（在使用串棒加工时尤其明显）压力的大小对面形的影响主要是镜片整个表面受力不均导致。

4) 加工时间也影响面形精度的变化，因研磨遵循余弦磨削，磨皿曲率半径*砂挂完品时刻在修正。（因始终要保持磨皿曲率半径，研磨皿的中心磨耗快是必然的）。

5) 摆幅大小的调整：摆幅过大，镜片光圈向低光圈变化，并伴有中低出现；摆幅过小，镜片光圈向高光圈变化，并伴有中高出现。

6) 准球芯的调整：准球芯的调整好与差，是影响压力是否均匀施压。

7) 同轴度的调整：同轴度指主轴、中继治具、磨皿的中心点要求一致。如未达到中心点要求一致，镜片在作业中跳动，运行不平稳影响面形精度。

8) 串棒高低的调整：串棒压住夹具；夹具带动镜片旋转，串棒高时传输压力就不能保障，串棒低时会容易刮坏磨皿皮。

9) 各部位稳固、锁紧部位的确认。

10) 镜片在磨皿上的偏移量。 

11) 镜片摆出多，镜片易产生压印、面本数易变低、摆动到边缘时易翘动。摆出少磨耗量小，易边垂。

12) 摆臂杆的平行：摆臂杆不平行影响镜片中心线，与磨皿的中心线无法相重迭。

2、设备

1) 机台的主轴跳动是轴的中心点偏移，造成镜片在加工中运转不平稳。

2) 机台活动关节部位的间隙太大，镜片摆进与摆出时的受力忽大忽小，镜片受力不均匀。

3) 气缸伸缩的不灵活度、机台的异声与振动。 .

4)串棒的稳固点不牢，串棒与磨皿之间的距离太大，在加工时，串棒尖颤抖影响面形精度的变化。

3、治工具 1) 治工具外径尺寸的匹配是否，即合皿与钻修皿的尺寸比例，钻修皿与研磨皿的尺寸比例，研磨皿与镜片的尺寸比例。

2) 钻修皿的局部误差等于镜片的局部误差。

3) 磨皿与夹具曲率面的精度，是决定镜片加工面、受力面与治具完全吻合的重要环节。

4) 夹具端孔、高度的设计。

5) 中继治具的端面平整与高度。

6) 串棒的打磨形状：串棒的打磨是夹具台运转顺畅否的关键，串棒太钝，影响运转顺畅；串棒太尖，端子孔易磨耗变深。

7) 研磨皿的合修：用手是难将研磨皿表面合修平均，因用手控制磨皿的摆动量，与磨皿转动速度是不均衡的，故不提倡用手合修。

8) 夹具壳的粘贴和松紧检查：此项最能引起镜片面形的变形（分散、马鞍形）。

9) 垫纸、垫皮的平整处理：垫纸、垫皮的弹性选用垫纸、垫皮的外径大小与厚度尺寸、平整洁净。

10) 端子的深浅影响：端子深；串棒与端子在运转摆动时产生干涉。端子浅；串棒与端子在运转摆动时易摔出。

11) 面形精度变化时调整时机：面形精度变化时就调整，不要等到面形超规格时再调试。到那时，面形精度就不容易控制了。

12) 面检频率：面检频率高，了解面形精度变化规律、变化趋势，便于控制。

二、光圈稳定的必备条件

1) 当光圈向高光圈变化、中高难调试、边垂大、面形精度难加工时，浓度配比不宜太稠，可控制研磨液的浓度不高于1.020；研磨粉粒子径选择小一点。如当光圈向低光圈变化、中低难调试时则相反。

2) 转速太快会增加边垂量，如加上同轴度跳动太大，镜片悬空，中心难接触进行研磨。镜片的表面不处于均衡磨耗。大外径用低速（＜1500转/分），小外径用高速（＞2500转/分）加工。压力大，局部受力大；压力小，镜片表面受力比较均匀。中心薄与D/T＞1.0的镜片，压力宜轻不宜重。所以，在难加工的部品上想要面形精度稳定，加工条件的设定需考虑浓度淡、压力轻、转速慢、时间短等。

3) 举例说明：gg部品依以上设定考虑，不但未增加作业时间；反而作业时间可低减，减少了设备、人员的投入、克服了镜片取拿动作多之弊端。

4) 必须依公式计算出治具理想尺寸，并控制好制作的误差。钻修皿的局部误差修正在0.0005mm以内。

5) 「面不」流出并不代表面不稳定，只是对面控制好坏的评价。一般设定镜片外径的1/4~1/5为摆幅尺寸。（机台类型不同所设定的值也不同）。

6) 准球芯的调整是要将摆幅调大再判定。摆幅小是难分辩出球芯的准确性。

7) 同轴度的调整具体做法是，磨皿装在中继治具上，用球芯校正仪进行校正。跳动偏差在0.03mm内，串棒与研磨皿的高低调整在0.1mm为佳，镜片在磨皿上的摆出量约镜片直径的1/5，摆臂杆要调试平行再作业，串棒的打磨形状应与端子孔的形状相吻合，呈圆锥形。研磨皿用机台合修，不要*摆出多来克服面低，如面低直接修钻修皿，相信每次没有那么辛苦，面也会稳定一些。

8)夹具壳粘贴时胶水杜绝溢出至夹具台曲率面内。