CN110576343B - 光学玻璃加工工艺、光学玻璃片和设备 - Google Patents

光学玻璃加工工艺、光学玻璃片和设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光学玻璃加工工艺、光学玻璃片和设备，涉及玻璃加工技术领域。光学玻璃加工工艺不包括CNC仿形步骤，包括：对若干个第一块料的两A面进行粗磨和精抛，以垂直于A面的方向切割第一块料，形成若干个第二块料；对若干个第二块料的两B面进行粗磨和精抛，以垂直于B面且不平行于A面的方向切割第二块料，形成若干个片状料；对若干个片状料的两C面进行粗磨和精抛，得到光学玻璃片。本发明工艺加工后的光学玻璃片的6个面均被加工过，同时省去了CNC倒边工序，该工艺实现了光学玻璃片6个面都晶莹剔透、品质一致、粗糙度≤1nm，产品品质好，且无崩边、划伤、凹凸等不良，产品良率高。

Description

光学玻璃加工工艺、光学玻璃片和设备
技术领域
本发明涉及玻璃加工技术领域，具体而言，涉及一种光学玻璃加工工艺、光学玻璃片和设备。
背景技术
光学玻璃具有高度的透明性，透光率在90％以上，光学玻璃的结构和性能上具有高度均匀性，对光学常数有特定要求，常用于各种望远镜、显微镜、照相机、手表和手机等的透镜、棱镜、反射镜等。
目前的光学玻璃加工工艺包括切割、成型玻璃平面粗磨、CNC修外形以及抛光等工序，由于光学玻璃材质的高脆性，在加工过程中特别是CNC修外形(倒边)工序容易出现崩边、划伤、内裂、凹凸等不良，导致加工后玻璃的良率不高。尤其是对小片、超薄的光学玻璃的加工就更加困难。此外，传统的加工方法都是对针对薄片玻璃的平面进行抛光，无法加工光学薄片玻璃产品侧面的4个超小面。
因此，所期望的是提供一种新的光学玻璃加工工艺，能够解决上述问题中的至少一个。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种光学玻璃加工工艺，通过该工艺加工后的光学玻璃片的6个面均被加工过，同时省去了CNC倒边工序，该工艺实现了光学玻璃片6个面都晶莹剔透、品质一致、粗糙度≤1nm，产品品质好，且无崩边、划伤、凹凸等不良，产品良率高。
本发明的目的之二在于提供一种光学玻璃片，采用上述光学玻璃加工工艺加工得到，得到的光学玻璃片品质好，6个面品质一致、粗糙度≤1nm，良率高，无崩边、划伤、凹凸等不良。
本发明的目的之三在于提供一种包括上述光学玻璃片的设备。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
第一方面，提供了一种光学玻璃加工工艺，不包括CNC仿形步骤，包括以下步骤：
(a)提供第一块料，第一块料具有相对的两A面、两B面和两C面；
(b)对若干个第一块料的两A面进行粗磨和精抛，以垂直于A面的方向切割第一块料，形成若干个具有相应的两A面、两B面和两C面第二块料；
(c)对若干个第二块料的两B面进行粗磨和精抛，以垂直于B面且不平行于A面的方向切割第二块料，形成若干个具有相应的两A面、两B面和两C面的片状料；
(d)对若干个片状料的两C面进行粗磨和精抛，得到光学玻璃片。
优选地，在本发明技术方案的基础上，步骤(b)中对两A面粗磨、步骤(c)中对两B面粗磨和步骤(d)中对两C面粗磨的单边去除量均独立地为0.05-0.1mm；
优选地，步骤(b)中对两A面粗磨、步骤(c)中对两B面粗磨和步骤(d)中对两C面粗磨的磨料均独立地包括：4-9MIC研磨垫和研磨冷却液，或，铸铁研磨盘和碳化硅磨液；
优选地，步骤(b)中对两A面粗磨、步骤(c)中对两B面粗磨和步骤(d)中对两C面粗磨的工艺参数均独立地包括：加工压力0.05-0.15kg/cm2，优选0.1-0.15kg/cm2，下盘转速16-20rpm，优选18-20rpm，上盘转速8-10rpm，优选9-10rpm，加工时间3-8min，优选4-6min。
优选地，在本发明技术方案的基础上，步骤(b)中对两A面精抛、步骤(c)中对两B面精抛和步骤(d)中对两C面精抛的磨料均独立地包括：发泡聚氨酯磨皮和氧化铈抛光液。
优选地，在本发明技术方案的基础上，步骤(b)中对两A面精抛和步骤(c)中对两B面精抛的工艺参数均独立地包括：加工压力0.15-0.3kg/cm2，优选0.2-0.3kg/cm2，下盘转速25-40rpm，优选30-40rpm，上盘转速12-20rpm，优选15-20rpm，加工时间30-60min，优选40-50min；
优选地，步骤(d)中对两C面精抛的工艺参数包括：加工压力0.1-0.2kg/cm2，优选0.15-0.2kg/cm2，下盘转速15-25rpm，优选20-25rpm，上盘转速8-12rpm，优选10-12rpm，加工时间80-120min，优选100-120min。
优选地，在本发明技术方案的基础上，步骤(a)中第一块料是经平磨后的第一块料；
优选地，平磨的工艺参数包括：下刀量0.01-0.03mm/次。
优选地，在本发明技术方案的基础上，步骤(b)中切割第一块料采用多线切割方式，多线切割的槽距为10-10.5mm；
优选地，多线切割的工艺参数包括：供线速度8-12m/s，优选10-12m/s，切割速度0.05-0.2mm/min，优选0.1-0.2mm/min。
优选地，在本发明技术方案的基础上，步骤(c)中切割第二块料采用多线切割方式，多线切割的槽距为1-1.5mm；
优选地，多线切割的工艺参数包括：供线速度8-12m/s，优选10-12m/s，切割速度0.05-0.2mm/min，优选0.1-0.2mm/min。
优选地，在本发明技术方案的基础上，步骤(b)还包括先对若干个第一块料进行分区再分别对同一区的第一块料两A面进行粗磨和精抛的步骤；优选地，同一区的第一块料两A面距离相差0.06mm以内；
优选地，步骤(c)还包括先对若干个第二块料进行分区再分别对同一区的第二块料两B面进行粗磨和精抛的步骤；优选地，同一区的第二块料两B面距离相差0.06mm以内；
优选地，步骤(d)还包括先对若干个片状料进行分区再分别对同一区的片状料两C面进行粗磨和精抛的步骤；优选地，同一区的片状料两C面距离相差0.02mm以内。
第二方面，提供了一种光学玻璃片，采用上述光学玻璃加工工艺加工得到。
第三方面，提供了一种设备，包括上述光学玻璃片。
与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明的光学玻璃的加工工艺先对原始块料的一对面进行粗磨和抛光，然后切割形成中间块料，再对另外一对面进行粗磨和抛光，再切割形成片状料，最后通过对片状料的大面(即剩余一对面)进行粗磨和抛光得到加工后的光学玻璃片，通过对块料各个对面的加工与切割的合理搭配，加工后的光学玻璃片6个面均被加工过，缓解了传统工艺只能加工2个大面，侧面的4个小面不能加工的缺陷，得到的光学玻璃片产品的6个面品质一致、均晶莹剔透，每个面的粗糙度≤1nm，通过抛光加工玻璃片透光率＞90％，品质好。
(2)本发明的光学玻璃的加工工艺省去了CNC倒边修外形工序，产品12条棱边无倒边加工，不易造成崩边、划伤、凹凸等不良，产品良率高。
(3)本发明的光学玻璃的加工工艺简单，只需使用简单的加工设备例如平面磨床、多线切割机和双面研磨机即可进行，加工制作成本低、员工操作简单、生产效率高。
附图说明
图1为本发明实施例1的第一块料的结构示意图；
图2为本发明实施例1的第二块料的结构示意图；
图3为本发明实施例1的片状料的结构示意图。
附图标记：1-A面；2-B面；3-C面。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
根据本发明的第一个方面，提供了一种光学玻璃加工工艺，不包括CNC仿形步骤，包括以下步骤：
(a)提供第一块料，第一块料具有相对的两A面、两B面和两C面；
(b)对若干个第一块料的两A面进行粗磨和精抛，以垂直于A面的方向切割第一块料，形成若干个具有相应的两A面、两B面和两C面第二块料；
(c)对若干个第二块料的两B面进行粗磨和精抛，以垂直于B面且不平行于A面的方向切割第二块料，形成若干个具有相应的两A面、两B面和两C面的片状料；
(d)对若干个片状料的两C面进行粗磨和精抛，得到光学玻璃片。
光学玻璃片是由块料经多次切割形成的。
步骤(a)提供的第一块料(料坯)呈非片状的长方体，具有六个面，这六个面包括三对相对的面，定义成两个相对的A面、两个相对的B面和两个相对的C面。
对A面、B面、C面与上下面、左右面、前后面的对应关系不作限定。例如某长、宽、高的第一块料包括两个长宽面、两个长高面和两个宽高面，在定义时，可实施方式包括：两个长宽面为A面、两个长高面为B面、两个宽高面为C面；或，两个长宽面为A面、两个长高面为C面、两个宽高面为B面；或，两个长宽面为B面、两个长高面为A面、两个宽高面为C面；或，两个长宽面为B面、两个长高面为C面、两个宽高面为A面；或，两个长宽面为C面、两个长高面为A面、两个宽高面为B面；或，两个长宽面为C面、两个长高面为B面、两个宽高面为A面。
步骤(b)中“若干”不定个数，可以为一个第一块料也可以为多个第一块料。
对两A面进行粗磨和精抛，优选粗磨和精抛均独立地使用双面研磨设备进行。粗磨是去除毛坯的大部分余量，最后所达到的效果要保持到大致的几何形状与粗糙度。精抛是去除粗磨所留下的破环层，实现光学表面最理想效果。粗磨和精抛可按照常规工艺参数进行。
粗磨和精抛后以垂直于A面的方向切割第一块料，垂直于A面的方向可以是垂直于A面平行于B面的方向，也可以是垂直于A面平行于C面的方向。切割后形成若干个第二块料，第二块料也是呈非片状的长方体，第二块料相应的两A面是已经粗磨和精抛过的，“相应的”是指由第一块料切割后形成的第二块料的两A面、两B面和两C面与第一块料定义的两A面、两B面和两C面的位置对应。
优选切割使用线切割设备进行，进一步优选采用多线切割设备。切割可按照常规工艺参数进行。
步骤(c)中“若干”一般是指多个第二块料。
对第二块料的两B面进行粗磨和精抛，可以一批进行对多个第二块料的两B面同时粗磨和精抛，粗磨和精抛与步骤(b)中粗磨和精抛的描述相同，可采用相同的工艺参数进行。
粗磨和精抛后以垂直于B面且不平行于A面的方向切割第二块料，即以垂直于B面、平行于C面的方向切割第二块料，切割与步骤(b)中切割的描述相同，可采用相同的工艺参数进行。切割后形成若干个片状料(即所需尺寸的光学玻璃片)，片状料相应的两A面、两B面(片状料的侧面4个小面)都是已经粗磨和精抛过的。最后再对若干个片状料的两C面进行粗磨和精抛，即步骤(d)，得到光学玻璃片。
这时两C面就是玻璃片的两大平面，最后对玻璃片的平面进行粗磨和精抛，以完成整个工艺。
步骤(d)中“若干”一般也是指多个片状料。
对片状料的两C面(两平面)进行粗磨和精抛，可以一批进行对多个片状料的两C面的同时粗磨和精抛，在粗磨和精抛过程中可适当调节工艺参数。需要注意的是，在精抛时，抛光片状料比抛光块料压力小、上下盘转速低、加工时间长。
本发明的光学玻璃的加工工艺先对原始块料的一对面进行粗磨和抛光，然后切割形成中间块料，再对另外一对面进行粗磨和抛光，再切割形成片状料，最后通过对片状料的大面(即剩余一对面)进行粗磨和抛光得到加工后的光学玻璃片，通过对块料各个对面的加工与切割的合理搭配，加工后的光学玻璃片6个面均被加工过，缓解了传统工艺只能加工2个大面，侧面的4个小面不能加工的缺陷，得到的光学玻璃片产品的6个面品质一致、均晶莹剔透，每个面的粗糙度≤1nm，通过抛光加工玻璃片透光率＞90％，品质好。同时，本发明的光学玻璃的加工工艺省去了CNC倒边修外形工序，产品12条棱边无倒边加工，不易造成崩边、划伤、凹凸等不良，产品良率高。
本发明工艺简单，只需采用例如平面磨床、多线切割机和双面研磨机设备即可进行，加工制作成本低、员工操作简单、生产效率高。
在一种优选的实施方式中，步骤(b)中对两A面粗磨、步骤(c)中对两B面粗磨和步骤(d)中对两C面粗磨的单边去除量均独立地为0.05-0.1mm。
单边去除量指对每一个面加工去除的厚度是0.05-0.1mm，包括但不限于0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm或0.1mm。
通过粗磨去除来料小崩边。
在一种优选的实施方式中，步骤(b)中对两A面粗磨、步骤(c)中对两B面粗磨和步骤(d)中对两C面粗磨的磨料均独立地包括：4-9MIC研磨垫和研磨冷却液，或，铸铁研磨盘和碳化硅磨液。
4-9MIC指研磨垫的粒度为4-9微米，研磨冷却液可采用市售的冷却液。
铸铁研磨盘优选为开槽铸铁研磨盘，碳化硅磨液可采用市售的碳化硅磨液。
通过采用一定规格的磨料加工产品表面质量好，粗磨后产品粗糙度在200-600nm。
优选地，步骤(b)中对两A面粗磨、步骤(c)中对两B面粗磨和步骤(d)中对两C面粗磨的工艺参数均独立地包括：加工压力0.05-0.15kg/cm2，优选0.1-0.15kg/cm2，下盘转速16-20rpm，优选18-20rpm，上盘转速8-10rpm，优选9-10rpm，加工时间3-8min，优选4-6min。
通过控制粗磨的工艺参数，使粗磨后产品的表面质量好，粗糙度较低。粗磨压力和转速过大会出现碎片不良。
在一种优选的实施方式中，步骤(b)中对两A面精抛、步骤(c)中对两B面精抛和步骤(d)中对两C面精抛的磨料均独立地包括：发泡聚氨酯磨皮和氧化铈抛光液。
发泡聚氨酯磨皮优选为发泡聚氨酯红磨皮，氧化铈抛光液可采用市售的氧化铈抛光液。
采用发泡聚氨酯磨皮和氧化铈抛光液的磨料抛光后产品表面质量好，表面平整，粗糙度低，光学表面达到理想效果。
优选地，步骤(b)中对两A面精抛和步骤(c)中对两B面精抛的工艺参数均独立地包括：加工压力0.15-0.3kg/cm2，优选0.2-0.3kg/cm2，下盘转速25-40rpm，优选30-40rpm，上盘转速12-20rpm，优选15-20rpm，加工时间30-60min，优选40-50min；优选地，步骤(d)中对两C面精抛的工艺参数包括：加工压力0.1-0.2kg/cm2，优选0.15-0.2kg/cm2，下盘转速15-25rpm，优选20-25rpm，上盘转速8-12rpm，优选10-12rpm，加工时间80-120min，优选100-120min。
对于块料，加工压力例如可以为0.15kg/cm2、0.2kg/cm2、0.25kg/cm2或0.3kg/cm2，下盘转速例如可以为25rpm、30rpm、35rpm或40rpm，上盘转速例如可以为12rpm、15rpm、18rpm或20rpm，加工时间如可以为30min、40min、50min或60min。
通过控制两A面和两B面的精抛工艺参数，可以采用较大的加工压力和上下盘速度，可以减少加工时间，获得较好的抛光效果。但压力和转速过大会出现碎片不良。
对于片状料，加工压力例如可以为0.1kg/cm2、0.15kg/cm2或0.2kg/cm2，下盘转速例如可以为15rpm、20rpm或25rpm，上盘转速例如可以为8rpm、10rpm或12rpm，加工时间如可以为80min、90min、100min或120min。
为了避免片状料抛光时破损，降低加工压力和上下盘速度(相对于两A面和两B面)，延长加工时间，可以获得较好的抛光效果。
在一种优选的实施方式中，步骤(a)中第一块料是经平磨后的第一块料；
优选地，平磨的工艺参数包括：下刀量0.01-0.03mm/次。
平磨优选使用平面磨床加工块料，以达到要求的平整度。
在一种优选的实施方式中，步骤(b)中切割第一块料采用多线切割方式，多线切割的槽距为10-10.5mm；
优选地，多线切割的工艺参数包括：供线速度8-12m/s，优选10-12m/s，切割速度0.05-0.2mm/min，优选0.1-0.2mm/min。
在一种优选的实施方式中，步骤(c)中切割第二块料采用多线切割方式，多线切割的槽距为1-1.5mm；
优选地，多线切割的工艺参数包括：供线速度8-12m/s，优选10-12m/s，切割速度0.05-0.2mm/min，优选0.1-0.2mm/min。
多线切割是线切割的一种方式，多线切割效率高，通过控制多线切割的槽距，控制切割后第二块料和片状料的尺寸。进一步通过控制多线切割的工艺参数，提高切割效率。
优选地，切割时可采用冷却液作为润滑液。
在一种优选的实施方式中，步骤(b)还包括先对若干个第一块料进行分区再分别对同一区的第一块料两A面进行粗磨和精抛的步骤；优选地，同一区的第一块料两A面距离相差0.06mm以内；
优选地，步骤(c)还包括先对若干个第二块料进行分区再分别对同一区的第二块料两B面进行粗磨和精抛的步骤；优选地，同一区的第二块料两B面距离相差0.06mm以内；
优选地，步骤(d)还包括先对若干个片状料进行分区再分别对同一区的片状料两C面进行粗磨和精抛的步骤；优选地，同一区的片状料两C面距离相差0.02mm以内。
分区又称分bin，分区的标准是分别以两对面的厚度进行分区，将厚度相差一定数值以内的料分到同一区同一批进行粗磨和精抛，通过分区即先以厚度归类再进行一起加工，能够提高加工效率。
同一区的第一块料两A面距离相差0.06mm以内，是指同一磨(同一批)产品中的所有第一块料两A面间的距离相差在0.06mm以内；同一区的第二块料两B面距离相差0.06mm以内，是指同一磨(同一批)产品中的所有第二块料两B面间的距离相差在0.06mm以内；同一区的片状料两C面距离相差0.02mm以内，是指同一磨(同一批)产品中的所有片状料两C面间的距离相差在0.02mm以内。
优选地，厚度可采用厚度表测量。
一种典型的光学玻璃片的加工工艺，工艺流程如下：平磨第一块料—第一块料分区—粗磨第一块料两A面—抛光第一块料两A面—多线切割1—第二块料分区—粗磨第二块料两B面—抛光第二块料两B面—多线切割2—片状料分区—粗磨片状料两C面—抛光片状料两C面—清洗检验。
工艺包括以下步骤：
(1)提供第一块料：第一块料具有相对的两A面、两B面和两C面；
(2)平磨第一块料：平磨的下刀量0.01-0.03mm/次；
(3)第一块料分区：以第一块料两A面厚度分区，厚度相差在0.01-0.06mm的分到一个区进行后续加工；
(4)粗磨第一块料两A面：对若干个第一块料的两A面进行粗磨，单边去除量为0.05-0.1mm；磨料采用4-9MIC研磨垫和研磨冷却液，或，开槽铸铁研磨盘和碳化硅磨液；粗磨工艺参数包括：加工压力0.05-0.15kg/cm2，下盘转速16-20rpm，上盘转速8-10rpm，加工时间3-8min；
(5)抛光第一块料两A面：粗磨后进行精抛，磨料采用发泡聚氨酯红磨皮和氧化铈抛光液；精抛工艺参数包括：加工压力0.15-0.3kg/cm2，下盘转速25-40rpm，上盘转速12-20rpm，加工时间30-60min；
(6)多线切割：以垂直于A面的方向切割第一块料，形成若干个具有相应的两A面、两B面和两C面第二块料；多线切割的槽距为10-10.5mm；多线切割的工艺参数包括：供线速度8-12m/s，切割速度0.05-0.2mm/min；
(7)第二块料分区：以第二块料两B面厚度分区，厚度相差在0.01-0.06mm的分到一个区进行后续加工；
(8)粗磨第二块料两B面：对若干个第二块料的两B面进行粗磨，单边去除量为0.05-0.1mm；磨料采用4-9MIC研磨垫和研磨冷却液，或，开槽铸铁研磨盘和碳化硅磨液；粗磨工艺参数包括：加工压力0.05-0.15kg/cm2，下盘转速16-20rpm，上盘转速8-10rpm，加工时间3-8min；
(9)抛光第二块料两B面：粗磨后进行精抛，磨料采用发泡聚氨酯红磨皮和氧化铈抛光液；精抛工艺参数包括：加工压力0.15-0.3kg/cm2，下盘转速25-40rpm，上盘转速12-20rpm，加工时间30-60min；
(10)多线切割：以垂直于B面且不平行于A面的方向切割第二块料，形成若干个具有相应的两A面、两B面和两C面的片状料；多线切割的槽距为1-1.5mm；多线切割的工艺参数包括：供线速度8-12m/s，切割速度0.05-0.2mm/min；
(11)片状料分区：以片状料两C面厚度分区，厚度相差在0.01-0.02mm的分到一个区进行后续加工；
(12)粗磨片状料两C面：对若干个片状料的两C面进行粗磨，单边去除量为0.05-0.1mm；磨料采用4-9MIC研磨垫和研磨冷却液，或，开槽铸铁研磨盘和碳化硅磨液；粗磨工艺参数包括：加工压力0.05-0.15kg/cm2，下盘转速16-20rpm，上盘转速8-10rpm，加工时间3-8min；
(13)抛光片状料两C面：粗磨后进行精抛，磨料采用发泡聚氨酯红磨皮和氧化铈抛光液；精抛工艺参数包括：加工压力0.1-0.2kg/cm2，下盘转速15-25rpm，上盘转速8-12rpm，加工时间80-120min；
(14)清洗检验。
根据本发明的第二个方面，提供了一种光学玻璃片，采用上述光学玻璃加工工艺加工得到。
加工后光学玻璃片品质好，6个面都光莹剔透，粗糙度≤1nm，透光率90％以上，良率高，表面无划伤，崩边等缺陷。
光学玻璃片典型但非限制性的可以应用在例如各种望远镜、显微镜、照相机、手表和手机等的透镜、棱镜、反射镜等镜片上。
根据本发明的第三个方面，提供了一种设备，包括上述光学玻璃片。
设备典型但非限制性的例如为光学仪器，如望远镜、显微镜等，或，电子设备，如手机、照相机、手表等。
设备由于使用本发明的光学玻璃片，因此具有与光学玻璃片相同的优势，在此不再赘述。
下面通过具体的实施例和对比例进一步说明本发明，但是，应当理解为，这些实施例仅是用于更详细地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本发明。本发明涉及的各原料均可通过商购获取。
试验设备：平磨采用平磨磨床，粗磨和抛光采用双面研磨机，切割采用多线切割机。
实施例以加工得到一款50×10×0.7mm的光学玻璃片为例。
实施例1
一种光学玻璃加工工艺，包括以下步骤：
(1)提供第一块料：第一块料具有相对的两A面、两B面和两C面，两A面、两B面和两C面位置如图1所示；
(2)平磨第一块料：平磨的下刀量0.02mm/次，平磨后第一块料尺寸50±0.01×51±0.05×150mm；
(3)第一块料分区：以第一块料两A面厚度分区，厚度相差0.06mm以内的分到一个区进行后续加工；
(4)粗磨第一块料两A面：对若干个第一块料的两A面进行粗磨，单边去除量为0.08mm；磨料采用6MIC研磨垫和研磨冷却液；粗磨工艺参数包括：加工压力0.1kg/cm2，下盘转速18rpm，上盘转速9rpm，加工时间5min；
(5)抛光第一块料两A面：粗磨后进行精抛，磨料采用发泡聚氨酯红磨皮和氧化铈抛光液；精抛工艺参数包括：加工压力0.15kg/cm2，下盘转速28rpm，上盘转速14rpm，加工时间30min；
(6)多线切割：以垂直于A面的方向切割第一块料，多线切割的槽距为10.35mm；多线切割的工艺参数包括：供线速度10m/s，切割速度0.1mm/min；形成若干个具有相应的两A面、两B面和两C面第二块料，第二块料尺寸为50.00±0.01×10.20±0.03×150，如图2所示；
(7)第二块料分区：以第二块料两B面厚度分区，厚度相差0.06mm以内的分到一个区进行后续加工；
(8)粗磨第二块料两B面：对若干个第二块料的两B面进行粗磨，单边去除量为0.08mm；磨料采用6MIC研磨垫和研磨冷却液；粗磨工艺参数包括：加工压力0.1kg/cm2，下盘转速18rpm，上盘转速9rpm，加工时间5min；
(9)抛光第二块料两B面：粗磨后进行精抛，磨料采用发泡聚氨酯红磨皮和氧化铈抛光液；精抛工艺参数包括：加工压力0.15kg/cm2，下盘转速28rpm，上盘转速14rpm，加工时间30min；
(10)多线切割：以垂直于B面且不平行于A面的方向切割第二块料，多线切割的槽距为1.15mm；多线切割的工艺参数包括：供线速度10m/s，切割速度0.1mm/min；形成若干个具有相应的两A面、两B面和两C面的片状料；片状料尺寸为50.00±0.01×10.00±0.01×0.9±0.03，如图3所示；
(11)片状料分区：以片状料两C面厚度分区，厚度相差0.02mm以内的分到一个区进行后续加工；
(12)粗磨片状料两C面：对若干个片状料的两C面进行粗磨，单边去除量为0.08mm；磨料采用6MIC研磨垫和研磨冷却液；粗磨工艺参数包括：加工压力0.1kg/cm2，下盘转速18rpm，上盘转速9rpm，加工时间5min；
(13)抛光片状料两C面：粗磨后进行精抛，磨料采用发泡聚氨酯红磨皮和氧化铈抛光液；精抛工艺参数包括：加工压力0.1kg/cm2，下盘转速20rpm，上盘转速10rpm，加工时间100min；
(14)清洗检验。
实施例2
一种光学玻璃加工工艺，包括以下步骤：
(1)同实施例1；
(2)同实施例1；
(3)同实施例1；
(4)粗磨第一块料两A面：对若干个第一块料的两A面进行粗磨，单边去除量为0.08mm；磨料采用开槽铸铁研磨盘和碳化硅磨液；粗磨工艺参数包括：加工压力0.15kg/cm2，下盘转速20rpm，上盘转速10rpm，加工时间3min；
(5)同实施例1；
(6)同实施例1；
(7)同实施例1；
(8)粗磨第二块料两B面：对若干个第二块料的两B面进行粗磨，单边去除量为0.08mm；磨料采用开槽铸铁研磨盘和碳化硅磨液；粗磨工艺参数包括：加工压力0.15kg/cm2，下盘转速20rpm，上盘转速10rpm，加工时间3min；
(9)同实施例1；
(10)同实施例1；
(11)同实施例1；
(12)粗磨片状料两C面：对若干个片状料的两C面进行粗磨，单边去除量为0.08mm；磨料采用开槽铸铁研磨盘和碳化硅磨液；粗磨工艺参数包括：加工压力0.15kg/cm2，下盘转速20rpm，上盘转速10rpm，加工时间3min；
(13)同实施例1；
(14)同实施例1。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于，步骤(5)和步骤(9)精抛工艺参数均独立地包括：加工压力0.1kg/cm2，下盘转速20rpm，上盘转速10rpm，加工时间10min；其余相同。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于，步骤(13)精抛工艺参数包括：加工压力0.05kg/cm2，下盘转速10rpm，上盘转速5rpm，加工时间60min；其余相同。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于，步骤(13)精抛磨料采用发泡聚氨酯红磨皮和二氧化硅抛光液；其余相同。
对比例1
一种光学玻璃加工工艺，包括以下步骤：
(1)线切割：将块料线切割成片状料；
(2)平磨：对若干片状料进行平磨；
(3)CNC修外形：对若干片状料12条棱边进行倒边加工；
(4)粗磨：对若干片状料的平面(两大面)进行粗磨，单边去除量为0.08mm；磨料采用6MIC研磨垫和研磨冷却液；粗磨工艺参数包括：加工压力0.1kg/cm2，下盘转速18rpm，上盘转速9rpm，加工时间5min；
(5)抛光：粗磨后进行精抛，磨料采用发泡聚氨酯红磨皮和氧化铈抛光液；精抛工艺参数包括：加工压力0.1kg/cm2，下盘转速20rpm，上盘转速10rpm，加工时间100min；
(6)清洗检验。
试验例
按照实施例1-5以及对比例1的光学玻璃加工工艺对光学玻璃进行加工，各工艺分别加工成品100pcs，对每个加工后的光学玻璃片成品进行外观检验，测量片体两大平面粗糙度和透光率，并观察有无划伤、崩边、凹凸等不良，统计不良产品，计算产品良率，结果如表1所示。
表1
Figure BDA0001750620100000161
Figure BDA0001750620100000171
注：粗糙度是加工表面的较小间距和微小峰谷的不平度。表面粗糙度越小，则表面越光滑。
由表1可以看出，采用本发明工艺加工后的光学玻璃片产品外观好，6个面均能够被加工，6个面都晶莹剔透，同时平面粗糙度≤1nm，透光率达90％以上，此外，由于本发明工艺省去了CNC倒边工序，加工后的产品良率高，达97％以上，无崩边、划伤等不良。
实施例2改变了各面的粗磨磨料以及工艺参数，加工后的产品在外观参数和良率上与实施例1差别不大。
实施例3与实施例1相比，减小了A、B面抛光压力、上下盘转速以及抛光时间，A、B面不能获得较佳的抛光效果，略微影响平面的透光率。
实施例4与实施例1相比，减小了C面抛光压力、上下盘转速以及抛光时间，C面不能获得较佳的抛光效果，影响平面的粗糙度以及透光率。
实施例5对C面抛光时将氧化铈抛光液替换为二氧化硅抛光液，结果发现采用氧化铈抛光液抛光后平面粗糙度更小，透光率更高，这是由于氧化铈抛光液中氧化铈的粒径比二氧化硅抛光液中二氧化硅粒径小，抛光后平面更光滑。
对比例1采用传统的切割-平磨-CNC修外形-抛光等工序进行加工，在加工过程中特别是CNC修外形(倒边)工序容易出现崩边、划伤、内裂、凹凸等不良，加工后玻璃的良率不高。此外，传统的加工方法只针对薄片玻璃的平面进行抛光，无法加工光学薄片玻璃产品侧面的4个超小面，本发明4个超小面也均被抛光过，这样能使产品平面透光率更高。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (8)

1.一种光学玻璃加工工艺，其特征在于，不包括CNC仿形步骤，包括以下步骤：
（a）提供第一块料：第一块料具有相对的两A面、两B面和两C面；
（b）平磨第一块料：平磨的下刀量0.01-0.03mm/次；
（c）第一块料分区：以第一块料两A面厚度分区，厚度相差在0.01-0.06mm的分到一个区进行后续加工；
（d）粗磨第一块料两A面：对若干个第一块料的两A面进行粗磨，单边去除量为0.05-0.1mm；磨料采用4-9 MIC研磨垫和研磨冷却液，或，开槽铸铁研磨盘和碳化硅磨液；粗磨工艺参数包括：加工压力0.05-0.15kg/cm2，下盘转速16-20rpm，上盘转速8-10rpm，加工时间3-8min；
（e）抛光第一块料两A面：粗磨后进行精抛，磨料采用发泡聚氨酯红磨皮和氧化铈抛光液；精抛工艺参数包括：加工压力0.15-0.3kg/cm2，下盘转速25-40rpm，上盘转速12-20rpm，加工时间30-60min；
（f）多线切割：以垂直于A面的方向切割第一块料，形成若干个具有相应的两A面、两B面和两C面第二块料；多线切割的槽距为10-10.5mm；多线切割的工艺参数包括：供线速度8-12m/s，切割速度0.05-0.2mm/min；
（g）第二块料分区：以第二块料两B面厚度分区，厚度相差在0.01-0.06mm的分到一个区进行后续加工；
（h）粗磨第二块料两B面：对若干个第二块料的两B面进行粗磨，单边去除量为0.05-0.1mm；磨料采用4-9 MIC研磨垫和研磨冷却液，或，开槽铸铁研磨盘和碳化硅磨液；粗磨工艺参数包括：加工压力0.05-0.15kg/cm2，下盘转速16-20rpm，上盘转速8-10rpm，加工时间3-8min；
（i）抛光第二块料两B面：粗磨后进行精抛，磨料采用发泡聚氨酯红磨皮和氧化铈抛光液；精抛工艺参数包括：加工压力0.15-0.3kg/cm2，下盘转速25-40rpm，上盘转速12-20rpm，加工时间30-60min；
（j）多线切割：以垂直于B面且不平行于A面的方向切割第二块料，形成若干个具有相应的两A面、两B面和两C面的片状料；多线切割的槽距为1-1.5mm；多线切割的工艺参数包括：供线速度8-12m/s，切割速度0.05-0.2mm/min；
（k）片状料分区：以片状料两C面厚度分区，厚度相差在0.01-0.02mm的分到一个区进行后续加工；
（l）粗磨片状料两C面：对若干个片状料的两C面进行粗磨，单边去除量为0.05-0.1mm；磨料采用4-9 MIC研磨垫和研磨冷却液，或，开槽铸铁研磨盘和碳化硅磨液；粗磨工艺参数包括：加工压力0.05-0.15kg/cm2，下盘转速16-20rpm，上盘转速8-10rpm，加工时间3-8min；
（m）抛光片状料两C面：粗磨后进行精抛，磨料采用发泡聚氨酯红磨皮和氧化铈抛光液；精抛工艺参数包括：加工压力0.1-0.2kg/cm2，下盘转速15-25rpm，上盘转速8-12rpm，加工时间80-120min。
2.按照权利要求1所述的光学玻璃加工工艺，其特征在于，步骤（d）中对两A面粗磨、步骤（h）中对两B面粗磨和步骤（l）中对两C面粗磨的工艺参数均独立地包括：加工压力0.1-0.15kg/cm2，下盘转速18-20rpm，上盘转速9-10rpm，加工时间4-6min。
3.按照权利要求1所述的光学玻璃加工工艺，其特征在于，步骤（e）中对两A面精抛和步骤（i）中对两B面精抛的工艺参数均独立地包括：加工压力0.2-0.3kg/cm2，下盘转速30-40rpm，上盘转速15-20rpm，加工时间40-50min。
4.按照权利要求1所述的光学玻璃加工工艺，其特征在于，步骤（m）中对两C面精抛的工艺参数包括：加工压力0.15-0.2kg/cm2，下盘转速20-25rpm，上盘转速10-12rpm，加工时间100-120min。
5.按照权利要求1-4任一项所述的光学玻璃加工工艺，其特征在于，步骤（f）中多线切割的工艺参数包括：供线速度10-12m/s，切割速度0.1-0.2mm/min。
6.按照权利要求1-4任一项所述的光学玻璃加工工艺，其特征在于，步骤（j）中多线切割的工艺参数包括：供线速度10-12m/s，切割速度0.1-0.2mm/min。
7.一种光学玻璃片，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的光学玻璃加工工艺加工得到。
8.一种包括权利要求7所述的光学玻璃片的设备。
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