光学元件加工主要难点的分析

　　本文根据光学元件在当今科学技术中的重要作用，阐述了球面及非球面光学零件的各种加工方法及其难点，讨论解决加工难点的方向和可行方法。

　　1光学元件的重要性及其加工技术的现状

　　随着现代科学技术的不断发展，光技术在航天、航空、天文、电子、激光以及光通讯等众多领域的应用越来越广泛，在激烈竞争的科学技术、经济和国防等领域显得越来越迫切和重要。而且光技术中所需的光学元件越来越向高精度、微型化和超大型化方向发展，这就使过去的传统光学零件加工技术很难适应新的发展需求。为此，各技术先进国家投入大量的人力物力研发加工各种光学元件的新技术。

由于光技术中所需的光学零件的种类和形状很多，所涉及的加工技术的设备和加工方法种类也很多。其中镜头的加工技术最具有代表性。当前就透镜和反射镜的加工技术，除传统加工技术外，已研发出的有数控车削技术、数控磨削技术、数控抛光技术、塑料注塑技术、玻璃模压技术、激光飞秒加工技术、复制技术和电解技术等等。而新近所研发出的多种加工技术几乎都是为了解决非球面镜头的加工问题而提出的。但每一种加工方法均有其应用范围的局限性。如数控加工、磁流变抛光和离子抛光适用于单件小批量，而注塑、模压和复制等技术适用于大批量加工。

一般而言，不论单个玻璃透镜，还是用于注塑和模压的模具的型腔，均需使用磨削方法精磨后再抛光才能达到精度和粗糙度的质量要求，所以精磨是保证精度和提高加工效率的重要工序，为了更加提高加工效率，目前国外有的学者正在进行以磨削代替抛光的研究。由于磨削和抛光机理不同，能否真正实现以磨代抛很难预言，但就当前情况而言，从加工效率考虑，主要是以磨削方法最大限度地提高面形精度和降低表面粗糙度，而以抛光方法最终来保证表面质量并对面形进行微小修正。

　　如何提高精磨的面形精度、降低表面粗糙度是提高光学透镜加工效率的重要措施之一。为此作者对精磨过程进行了分析，讨论了精磨加工中的难点和改进的方向以及可行方法。

　　本文根据光学零件在当今科学技术中的重要作用，阐述了球面及非球面光学元件的各种加工方法及其难点，讨论解决加工难点的方向和可行方法。

　　1、光学元件的重要性及其加工技术的现状

　　随着现代科学技术的不断发展，光技术在航天、航空、天文、电子、激光以及光通讯等众多领域的应用越来越广泛，在激烈竞争的科学技术、经济和国防等领域显得越来越迫切和重要。而且光技术中所需的光学零件越来越向高精度、微型化和超大型化方向发展，这就使过去的传统光学零件加工技术很难适应新的发展需求。为此，各技术先进国家投入大量的人力物力研发加工各种光学零件的新技术。由于光技术中所需的光学元件的种类和形状很多，所涉及的加工技术的设备和加工方法种类也很多。其中镜头的加工技术最具有代表性。当前就透镜和反射镜的加工技术，除传统加工技术外，已研发出的有数控车削技术、数控磨削技术、数控抛光技术、塑料注塑技术、玻璃模压技术、激光飞秒加工技术、复制技术和电解技术等等。

新近所研发出的多种加工技术几乎都是为了解决非球面镜头的加工问题而提出的。但每一种加工方法均有其应用范围的局限性。如数控加工、磁流变抛光和离子抛光适用于单件小批量，而注塑、模压和复制等技术适用于大批量加工。一般而言，不论单个玻璃透镜，还是用于注塑和模压的模具的型腔，均需使用磨削方法精磨后再抛光才能达到精度和粗糙度的质量要求，所以精磨是保证精度和提高加工效率的重要工序，为了更加提高加工效率，目前国外有的学者正在进行以磨削代替抛光的研究。由于磨削和抛光机理不同，能否真正实现以磨代抛很难预言，但就当前情况而言，从加工效率考虑，主要是以磨削方法最大限度地提高面形精度和降低表面粗糙度，而以抛光方法最终来保证表面质量并对面形进行微小修正。

　　如何提高精磨的面形精度、降低表面粗糙度是提高光学透镜加工效率的重要措施之一。为此作者对精磨过程进行了分析，讨论了精磨加工中的难点和改进的方向以及可行方法。