一、從小到我們人手一個的手機，到日（rì）常（cháng）生活的電視、電腦，再到國防領域的軍工、航天，光學零件（jiàn）的需求隨著現代（dài）科學技術的發（fā）展而日益廣泛。
越來越多（duō）的精密儀（yí）器運用到了光（guāng）機電相結合的新技術，推動了其實現了多功能、高（gāo）性能和低成本的日益嚴格的要求，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（zhè）種變革推動（dòng）了光學（xué）技工技術向（xiàng）兩個（gè）不同（tóng）的方向發展。
******，向小型、輕便和（hé）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球麵透（tòu）鏡成本大幅下降，供（gòng）給量大幅增加成為可能，越來越多的各種光學係統開始采用。例如很薄的（de）變焦距鏡頭，在手機中得到了廣泛的應用（yòng）。正是由於這些小型、輕便和便宜的（de）光學零件在各個領域（yù）中的應（yīng）用不斷擴大，帶動（dòng）了（le）光學高效加工技術的迅猛發展。
第二，向超精密加工方向發展。尖端科學技術領域特（tè）別是國防（fáng）工業的技術進度對超精密（mì）光學零件提出了新的要求。
例如載人航天、激光武器的（de）光學係統、光纖通訊元件、光集成電路中的微型光學零（líng）件，都是超精密的光學零件。這些光學（xué）零件的加工精度甚至達到了（le）納米級。這些零件的加工不能采用傳統的方法，必須通過超精密加工技術才能得以實現。
本公司主要承（chéng）接（jiē）銅、鋁、不鏽鋼等金屬材料和（hé）四氟乙烯等非（fēi）金屬材料的精密加工和（hé）設計（jì）。公司業務涉及：北京鈦合金加工 ,北京鋁合金零（líng）件加（jiā）工工程機械、電（diàn）子設備、醫療器械、紡織機械、儀器儀表和通信設備等（děng）多個行業。
傳統的光學零件的加（jiā）工方法已有百餘年的曆史，可以通俗的理解為一（yī）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（jun1）用光學係統由白光拓展為（wéi）紅外（wài）及激光係統，對光學零件也提出了成像質量要好、體積要小、重量要輕、結（jié）構還得簡單的艱巨要求。隨之光學加工行業進行了大規模技術革命和創新（xīn）活動，新的光學零件加工方法不斷湧現。
目前，較為普遍采用的光學零（líng）件加工技（jì）術主要有：數控單點（diǎn）金剛石加工技術、數控研磨拋光技術、光學（xué）透鏡模壓成型技術、光學塑料成型技術、磁流變拋光技術、電鑄成（chéng）型技術以及傳統的研（yán）磨拋光技術等。
超精密（mì）加（jiā）工技術基本原（yuán）理
1、數（shù）控單（dān）點（diǎn）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零件加工技術。它是在超精密數控車床上（shàng），采用天然單晶金剛石刀具，在特定的加（jiā）工環（huán）境******控製條件下，使用金剛石刀具單點車削加工出非球麵光學零件。該（gāi）技術主要用於中小尺（chǐ）寸紅（hóng）外晶體和金屬材料的光學零（líng）件。
2、數控研磨拋光技術
數控研磨和拋光技術是由數控精密機床將工件表麵通過磨削加工成所需要的麵形，之後通過柔性拋光模拋光，使工件達到技術要求的光學（xué）零件製造（zào）技術。該（gāi）技術的（de）原理***接近古典法光學加（jiā）工技術（shù），主（zhǔ）要是通過機床的數字化精密控製來實（shí）現光（guāng）學零件的精密加工。
3、光學透鏡模壓成型技術
光學（xué）透鏡模壓成型技術是把軟化的玻（bō）璃放入高精度的模具中，在（zài）加溫加壓和無氧的條件下直接模壓（yā）成型出達到使用要求的光學零件。可以說光學透鏡模壓成型技術的（de）普推廣應用是（shì）光學玻璃零件加工（gōng）技術（shù）的重大革命。此項技術對非球麵玻璃零（líng）件的成本降低及產量提升有著劃時代（dài）的意（yì）義。
光（guāng）學（xué）零件超（chāo）精密加工（gōng）技術的應用範圍
1、數控單點金剛石加工技術
目前，采用（yòng）金剛石車削技術可（kě）以（yǐ）直接加工（gōng）出達到（dào）光學表（biǎo）麵質量要求的材料主要是有色金屬、鍺、塑料（liào）及紅（hóng）外光學晶體，而對於玻璃的加工還不能達到光學表麵質量要求，需要繼續（xù）研磨拋光修正。數控單點（diǎn）金剛石加工技術的另一（yī）個主要用途是加工各種模壓成型（xíng）所需的精（jīng）密模具。
2、數控研磨拋光技術
數控研磨拋光技術的主要加工材（cái）料是玻璃，這正彌（mí）補了數控單點金剛（gāng）石加工技術不能直（zhí）接加工成品光學玻璃零件的不足。該技術主要用於加（jiā）工球麵（miàn）、非球麵光學零件，是代替傳統古（gǔ）典法光學玻璃加工方法的主要（yào）技術，具有精（jīng）度高，加工效率高等優（yōu）點。目前，市場上該技術發展的（de）曆史比較長，成熟的設備較為（wéi）全麵，如德（dé）國 Satisloh公司， Optotech公司和Schneider公（gōng）司等推出不同類型的銑磨和拋光機床，我國也開展了大量數控（kòng）技術的研究。
計（jì）算機數控研磨和（hé）拋光技術不僅在（zài）數控設備自動（dòng）化和加工（gōng）精度方麵取得（dé）了很大的進展，各種（zhǒng）不同拋光方法和（hé）原理的研（yán）究，極大的推（tuī）動了光學非球麵（miàn）加工技術的（de）發展 。
3、光學透鏡模壓成型技術
目前，光學透鏡模壓成型技術已（yǐ）經用來批量生產精密的球麵和非球麵透鏡。不但（dàn）能夠製造常用（yòng）的中等口徑透鏡（jìng），而且延伸到了100微米的微型透鏡陣列及50毫米的較大口徑透（tòu）鏡，不但可以製造軍（jun1）、民用（yòng）光學儀器中的球麵和非球麵光學零件，還可以（yǐ）製造光通信用的光纖耦合器用的（de）非球麵透鏡等。
現（xiàn）在，這項******玻璃光學零件製造技術還掌握在（zài）美國的康寧、Rochester Precision Optics(RPO)、Maxell，日（rì）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數國外公（gōng）司。
光學零件超精密加工國內外技術進展情況（kuàng）
1、國外非球麵零件的超精密加工技術的現狀在（zài）國際上光學加工已發展到第五（wǔ）代數控加工工藝，達到了高精度、高速度、高效率及專（zhuān）業化，已可以完（wán）成高精度非（fēi）球麵零件的加工，其中比較突出的是德國的光（guāng）學加工技術。
他們的數控加工技術不僅涵蓋了從平（píng）麵、棱鏡、球麵到非球（qiú）麵等各種麵型的銑磨成型、拋光（guāng）技（jì）術，以及配套的高精度檢測技術，加工尺（chǐ）寸（cùn）及檢測範圍從（cóng）Φ1～800mm。在非（fēi）球（qiú）麵的加工方麵尤（yóu）為突出，利用（yòng）******的技工工藝可輕鬆完成高精度非球（qiú）麵的加工。非球麵的加工（gōng）方法有的（de）用磨輪外緣點接觸銑磨、有的使用彈性膜拋光（guāng）再小磨頭修正拋光（guāng）的方式；工件的裝夾方式有液壓、真空吸附等方式。
2、我國非球麵零件超精（jīng）密加工技術的現狀
我國超精密加工（gōng）技術的研究始於80年代初，與國外有著20餘年的差距。我國（guó）軍工光電企業中的光學零件的（de）加工技術經（jīng）過多年（nián）來的發展，非球麵數控加工技術在近些年（nián）也有很大發展，特別是航空航天係統（tǒng）應該引（yǐn）進了（le）些******的技（jì）術和設備，部分企業的技術水平有了較大提高，但兵器行業的（de）光電企業光學（xué）加工普遍還是（shì）采用傳統的（de）工藝，非球（qiú）麵（miàn）的加工大部分是靠手工修磨，效率極低，手修過程還易出錯，可靠性差。光學玻璃透（tòu）鏡模壓成型也僅僅停留在毛坯階段。隨著現代化的兵器裝備（bèi）中對大口徑（jìng）、高精度的非球麵鏡的需求不斷增加，非（fēi）球麵加工技術的（de）提高迫在眉睫。但（dàn）由於進口非球麵數控加工設備（bèi）價格較高，大部分（fèn）企業（yè）也隻配備了少量設備，隻能解決現有（yǒu）高端產品的非球麵加工。難以在此基礎上形成批量和提出新工（gōng）藝。
結語
目前，國外發（fā）達******已有30餘年的新型光學係統的發展曆史，新型光學係統，特別是（shì）高（gāo）次非（fēi）球麵光學係統（tǒng）已獲得相當的發展與利（lì）用。在（zài）這—領域，國內還有相（xiàng）當（dāng）大（dà）的差距，甚至（zhì）是空白。這種情況嚴重地阻礙（ài）了我國（guó）高性能光學係（xì）統（tǒng）的發展，影響我軍的裝備水平。開展有關的應用基礎、關鍵技（jì）術、係統與工程（chéng）技術方麵的研究具有重大的意義。
超精密加工技術的發展，一改光學係統概念設計數百年停滯不（bú）前的狀況，使現代光學係統的設計和製造獲得了革命性的發展（zhǎn）。解決我國現代光學係（xì）統的製造，特別是高分辨率、大口徑高（gāo）次非球麵光學係統加（jiā）工的瓶頸技術，達到和突（tū）破目前世界高分辨率大口徑光學係統的實際水平（píng），實現我國******光學製造技（jì）術（shù）上新的（de）台（tái）階，具有重大的意義。
參考文獻
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［4］辛企明 沙定國 著.新型光學零件及（jí）其製造（zào）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：中國五洲工程設計（jì）集團有限公司）
文章來（lái）源：現代國企研究。作者簡介：王建剛（1978～），男，畢業於長春理工大學（xué），高級工程師，研究方向為光學、電子類項目（mù）的（de）工程谘詢、設計。
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