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镜片模具制作流程

光学加工工艺主要包括毛坯成型、粗磨、精磨、抛光、磨边、镀膜、胶合等工艺

环节。光学的原材料：光学玻璃：包括有色光学玻璃、激光玻璃、石英光学玻璃、

抗辐射玻璃、紫外红外光学玻璃、纤维光学玻璃、声光玻璃、磁光玻璃和光变色

玻璃。

光学晶体：

卤化物单晶：氟化物单晶，溴、氯、碘的化合物单晶，铊的卤化物单晶。

氧化物单晶：蓝宝石（Al2O3）、水晶（SiO2）、氧化镁(MgO）和金红石（TiO2），

与卤化物单晶相比，其熔点高、化学稳定性好，在可见和近红外光谱区透过性能

良好。用于制造从紫外到红外光谱区的各种光学元件。

半导体晶体：单质晶体（如锗单晶、硅单晶），Ⅱ-Ⅵ族半导体单晶，Ⅲ-Ⅴ族半导

体单晶和金刚石。金刚石是光谱透过波段最长的晶体，可延长到远红外区，并具

有较高的熔点、高硬度、优良的物理性能和化学稳定性。半导体单晶可用作红外

窗口材料、红外滤光片及其他光学元件。

光学塑料：聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚苯乙烯（PS）、聚碳酸酯（PC）、苯

乙烯丙烯腈常缩写成AS与SAN、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物（MS）、聚4-

甲基-1-戊烯，简称TPX，商品名为TPX、透明聚酰胺。

毛坯成型：

从最原始的矿石或经过化学反应制成的原材料在进入正式的加工之前需要对其

进行初步处理，把这些材料加工成我们后续加工需要的雏形，叫做毛坯成型工艺。

毛坯是光学零件的初型，有块料毛坯（小批量用）、型料毛坯（大批量）、棒料毛

坯。

玻璃块料毛坯成型：

是用玻璃块加工而成的毛坯。在毛坯成型工艺环节下面还有多个工艺，主要加工

工序有：锯切、整平、划割、滚圆、开球面。

锯切：玻璃的光学材料毛坯加工主要采用金刚石锯料机器。按照进给机的特点可

以分为重锤进给、丝杠进给和液压进给三种。

整平：将锯切过后的坯料不平整的表面磨平，并修磨厚度和两面的平行度、修磨

角度等处理，有散粒磨料研磨和金刚石磨轮铣磨两种。

划割：将需要利用到的毛坯料进行切割，去除多余的部分。常采用金刚石玻璃刀

（或滚刀）进行划割加工。

滚圆：圆形零件的毛坯，整平之后变成长条进行磨外圆，称作滚圆。常用的方法

有：在平磨盘上用散粒磨料滚圆；在外圆磨床上用砂轮磨外圆。

开球面：透镜的毛坯的开球面，是将滚圆后的毛坯磨成球面，时期达到零件粗磨

完工后的曲率半径和中心厚度的要求，所以开球面可以成为一种粗磨。主要有两

种方法：散粒磨料研磨法和金刚石磨轮铣磨。

塑料毛坯成型：

光学玻璃零件的型料毛坯加工方法有：热压成型、浇铸成型等多种方法。热压成

型毛坯的主要工艺过程包括：备料、加热、压制成型、退火。

棒料毛坯成型：

用棒料生产毛坯的一般工艺过程为：切割、开球面。

粗磨：

将块料或型料毛坯加工成具有一定几何形状、尺寸精度和表面粗糙度的工序。粗

磨的方式有散粒磨料加工法、固着磨料加工法。

散粒磨料加工：用金刚砂和水搅拌而成的磨料在磨盘对玻璃工件进行的粗加工。

根据球磨的形状可以分为磨凸面零件用凹球磨和磨凹面零件用凸球磨。这种加工

方法下粗磨球面一般要用从粗到细三道磨料加工。第一道磨粒度的选择要根据加

工工件的弧高大小确定：单件弧高大于1mm时，第一道磨料粒度粗于180#；

单件弧高在0.4～1mm时，选用180＃磨料；单件弧高小于0.4mm时，选用

240#或280#磨料。第二道、第三道粗磨磨料力度选择比第一道磨料粒度要依次

减小1、2个粒度号。粗磨完后表面粗糙度要求达1.6μm，相当于W40或W28

磨料加工的表面。

固着磨料加工：尖硬的磨料颗粒对玻璃表面的机械破碎去除过程，水解作用是次

要的。

球面粗磨：对于球面的粗磨通常会采用洗削加工，又称为范成法加工，利用磨轮

刃口轨迹包络面成型球面的方法。是一种固着磨料加工方法。

精磨：

减小零件表面的凹凸层深度，并提高其均匀性；进一步改善零件表面的面形精度

及有关尺寸精度，以满足抛光对零件表面结构和形状的要求。

精磨一般用两道砂，即用两种粒度不同的磨料。若第一道砂的磨料粒度为W28，

第二道砂的磨料粒度则为W14。有些特殊零件需要三道或四道砂，磨料粒度可

选用W28、W14、W10、W7等。

抛光：

抛光是对光学元组件精度影响最大的一个环节，或者说，光学元组件精度的提高

抛光占了绝对重要的位置。