单位:有研光电锗晶体生产部球面加工组
锗透镜加工属于光学冷加工领域,对加工精度要求较高;锗材料为硬脆材料,多为磨削工艺;锗透镜的加工工序较多,一个普通的锗透镜至少要经过6道工序才能完成,所以锗透镜的加工效率一般不高。锗透镜加工主要工作是以锗平片原料,经过对锗平片倒角、铣磨等加工,制备出包括曲率半径、矢高、通光孔径等参数符合要求的产品。
公司已经从事锗透镜加工多年,具有比较成熟的加工工艺,但仍然存在较大的提升空间,锗透镜加工技术的改进与创新将从设备、加工工艺等方面展开深入研究,系统的提高锗透镜加工的生产效率。
1. 已有基础和成果
锗晶体部现有红外锗单晶炉10台,年产红外锗单晶40吨左右,可以为锗透镜的生产提供充足的原材料;本部门具有完善的红外锗单晶外径加工、切片生产线,作为锗透镜的直接
上游,可以保证合格毛坯料的供应。
锗透镜加工线拥有数控铣磨机6台、手动铣磨机8台,手动倒角机2台,每月锗透镜产能1万片左右。
2. 项目研究内容
(1)技术路线
本项目技术路线为:平片倒角——球面凹、凸面粗开——球面凸面精开——球面凹面精开——球面凸面倒角
(2) 研发内容
a 球面加工调机法
b先开凸面加工工艺开发
c 全自动铣磨工艺开发
d真空吸附倒角笔研制
e 卡具材质改进
3. 预期目标
(1)产能指标 :达到月产锗透镜3万片;
(2)创新指标:申请2项专利。
4. 实施周期
自2020年1月开始到2021年12月止,实施周期为2年
三、应用情况及效益
1.采用锗球面加工调机法使操作者调试首件的时间由原来的1.5小时,缩短为30分钟左右;且加工过程中使用矢高对比测量仪,减少操作者的检测时间,预计提高生产效率10%以上;加工过程中采用简易球径仪和矢高对比测量仪替代标准球径仪,减少了标准球径仪的磨损,延长了标准球径仪的使用寿命(1台标准球径仪的价格在40-50万元)。
2.采用先开凸面的球面加工工艺减少了加工过程中的等待时间和人工检片厚的时间,提高生产效率5%左右;由于采用先开凸面,能够先控制好球面总厚,球面产品质量一致性得到了提高。
3.采用全自动球面加工工艺,可由原来的一人一机,提高到一人多机,生产效率提高一倍以上。