光学梦想：从这里开始！
大致可以归纳为三种理论：
机械去除理论、化学作用理论、热的表面流动理论。
认为：①抛光是研磨的继续，抛光与研磨的本质是相同的，都是尖硬的磨料颗粒对玻璃表面进行微小切削作用的结果。
②由于抛光是用较细颗粒的抛光剂，所以微小切削作用可以在分子范围内进行。由于抛光模与工件表面相互吻合，抛光时切向力特别大，因此使玻璃表面的凹凸结构被切削掉，逐渐形成光滑的表面。
机械去除理论的主要实验依据：
A:与研磨一样，零件抛光后重量明显减轻。
通过实验测得，被抛掉的玻璃颗粒尺寸平均为1～1.2nm。
B:抛光表面有起伏层和机械划痕
用氧化铈抛光时，零件表面凹凸层厚度为30～90nm。用氧化铁抛光，凹凸层厚度为20～90nm。
C:抛光剂的粒度和硬度对抛光速率有重要影响
实验表明，抛光粉粒度在一定范围内，粒度愈大，抛光速率愈高。
D:抛光速率与压力、相对速度成线性关系
E:磨料也能用作抛光剂
磨料很细而且加工压力很小时，也能作为抛光剂。如碳化硼（B4C）和刚玉（Al2O3）,本属磨料，但其粒度直径为0.5μm左右时，也能用于玻璃抛光。
认为：抛光过程是在玻璃表层、抛光剂、抛光模和水的作用下，发生错综复杂的化学过程。主要是玻璃表面发生的水解过程，是水解生成物——硅酸凝胶薄膜不断生成和不断刮除的过程。
化学作用理论的实验依据如下：
A:水与玻璃的作用
1. 水的作用
用纯乙二醇代替水，抛光速率低，含水量增加，抛光速率增大。
2．玻璃的水解反应
Na2SiO3 + 2H2O = H2SiO3 + 2NaOH
B:抛光液PH值的影响
理论分析和实验结果表明：大多数光学玻璃时不耐碱的；至于耐酸的程度，则视光学玻璃的牌号不同而异。大多数光学玻璃，在弱酸性(PH=5.5～6.5)抛光液中抛光，具有较高的速率和表面质量。
C:添加剂对抛光的影响
添加剂包括加速剂、稳定剂、消泡剂等。
结果表明：硝酸锌是一种比较有效的添加剂。在氧化铈抛光液中，加入5%的硝酸锌（对氧化铈的重量比），使火石玻璃抛光速率提高一倍多，钡冕玻璃也提高近一倍。
D:抛光剂的作用
在抛光过程中抛光剂基本上以两种作用参与抛光。
其一是以抛光剂颗粒的坚硬特性，在模具和机床的作用下，对玻璃表面的硅胶层进行微小的切削，使玻璃露出新表面，进而继续水解；
其二是以抛光剂颗粒表面的吸附特征，使硅胶层以分子级程度被抛光剂吸附而剥落。
E:抛光模的作用
光学零件抛光时，抛光模层不仅起着承载抛光粉的作用，用时也起一定的化学作用。
抛光柏油中含有树脂酸，其官能团为－COOH，而毛毡抛光模的羊毛纤维中，也含有官能团－COOH和－NH2，它们都是化学活性基，能与玻璃的阳离子发生交换反应，使玻璃表面以微量的分子形式被去除。
认为：玻璃表面由于高压和相对运动，摩擦生热使表面产生塑性流动，凸起的部分将凹陷填平，形成光滑的抛光表面。
热的表面流动理论的实验依据是：
实验发现抛光表面用金刚石刀划成图案，然后抛掉，再用酸腐蚀，结果看到划痕再现。
另一实验发现，由抛去厚度计算的抛去重量比实测的大得多，于是认为抛去的玻璃流到表面凸凹层的谷部。由此说明抛光过程存在流动作用。
普遍承认的观点是：
抛光是机械去除作用，化学作用，表面流动作用的综合作用过程。
目前在光学零件生产中，采用的抛光方法主要有古典抛光和高速抛光。
古典法平面抛光
古典法球面抛光
（一）古典法抛光原理
工作压力在抛光表面上的法向分力是不均匀的，它随顶针摆幅的变化而变化。设工作压力为P，抛光表面的法向分力为F，则：F =P·cosα，正是由于这种压力分布特点，使得古典法抛光的光圈控制较困难。
（二）球面透镜的古典法抛光工艺
抛光模的尺寸
抛光模层表面的曲率半径以Rp表示，它等于透镜完工后的曲率半径R，但符号相反。抛光模基体的曲率半径以Rt表示，可按下式计算：
b表示抛光胶层厚度，凸模取“－”号，凹模取“＋”号。
b值决定于被加工面的曲率半径，可按表选取。
抛光模基体的矢高Ht和口径Dt决定于球面镜盘的矢高Hj和口径Dj，如表所示。
抛光过程一般可分为两个阶段：
①控制各工艺因素对镜盘均匀而快速地抛亮，即大致抛去砂眼的粗抛阶段；
②进行光圈修正，达到技术指标要求（面形精度及表面光洁度）的精抛阶段。
（三）工艺因素对古典抛光的影响
1、精磨的影响
精磨的好坏影响抛光效率。宏观上看，精磨后的面形应符合一定要求，否则抛光效率降低。从微观结构上看，零件表面的微观不平度也影响抛光效率。
2、抛光模的几何形状
抛光模的几何形状影响抛光精度。在抛光过程中，抛光模表面与工件时紧密接触的，处于相互变化的状态，抛光模的面形必然影响工件的面形精度。
3、抛光模材料直接影响抛光精度
抛光模过硬，抛光模表面的不规则容易引起工件光圈不规则，容易造成擦痕。
抛光模过软，抛光模容易变形，使抛光镜盘产生塌边。
4、抛光模基体的表面几何形状影响抛光精度
在球面抛光中，如果基体的曲率与理论值不符，则抛光模层厚度不同，模层的走动就不同，厚的地方走动大，薄的地方走动小，薄的地方抛光效率高，厚的地方抛光效率低。
5、抛光粉的硬度
抛光粉的结晶结构影响抛光效率。结晶结构不同，抛光粉的硬度不同。硬度大抛光能力强，适合抛光硬玻璃。抛光粉颗粒的硬度至少要与玻璃的硬度相匹配。
6、抛光剂的浓度
抛光粉和水有一个比例关系。如果使用的是氧化铁抛光粉，则抛光粉与水的比列是1：3～1：4。
7、速度和压力的影响
在抛光模和玻璃粘结胶性能允许的情况下，抛光效率随着速度和压力的增大而增大。
8、温度的影响
温度对抛光模的影响拿抛光柏油模来说，温度升高，柏油变软，工件面形不容易保证。
温度对粘结胶的影响温度升高，粘结胶变软，工件容易脱胶。
温度对工件的影响温度变化时，如果粘结胶和玻璃的热膨胀系数不一致，工件抛光表面会产生热变形。
（一）准球心法高速抛光工艺
准球心法就是摆动轴线通过下面磨盘的曲率中心，且压力的方向始终指向镜盘的曲率中心。
（二）高速抛光原理
顶针对准工件球心，正压力恒定，顶针绕通过工件球心的轴线作弧线摆动，这就是准心法高速抛光的原理。
高速抛光克服了古典法抛光加工中，正压力是随α变化的，造成磨削不均匀，而且压力愈大，不均匀程度愈严重。因此，不可能加载过大，而且也不能加工超半球。
特点：
生产效率高，抛光均匀；
减轻劳动强度，对室温要求不严；
用于中等尺寸、精度光学零件的批量生产。
（四）工艺因素对准球心高抛的影响
1、抛光速度和压力在高速抛光中，速度和压力的影响与古典抛光相似，在工艺条件允许下，抛光效率与速度和压力成线性关系。
2、抛光液
抛光液的粒度应均匀一致；浓度一般为10％～15％。当浓度超过30％，抛光效率下降；溶液温度选择根据抛光模层材料不同选择也不一样，对柏油混合模液温应在27～ 32℃之间选择；对聚氨酯模液温应在30～ 35℃之间；抛光液的PH值应选择偏酸性。
1、特点
在抛光过程中，不需要加抛光液，只需自动加冷却液；抛光模面形稳定性好；抛光效率高；改善了环境卫生。
2、抛光模
由抛光片按照余弦磨损（球面）、均匀磨损（平面）的排列方式组成。抛光片是由结合剂和抛光粉两部分组成，常用的结合剂是合成高分子材料，制成不同形状和尺寸的小圆片。这种抛光模的抛光能力强，自锐性好，面形稳定。
与金刚石磨轮铣磨成型加工原理相似，工件与模具轴各自强制转动，两轴线相交于一点，夹角为α，模具活动轨迹形成球面.
范成法抛光的加工精度主要依靠机床的精度，一般用来加工大曲率半径的零件。
作者：张峰
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