《φ20mm-φ80mm透镜数控加工工艺规范》编制说明

密级：公开

CSTM团体标准

编制说明

标准名称φ20mm-φ80mm透镜数控

加工工艺规范

主编单位国营第二五八厂

参编单位

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一、任务来源及计划要求

经中国材料与试验团体标准委员会光电材料及产品领域委员会审

查，根据“关于CSTM标准《φ20mm-φ80mm透镜数控加工工艺规范》

的立项公告”，光电材料及产品领域委员会光学元件标准《φ20mm-φ

80mm透镜数控加工工艺规范》由国营第二五八厂牵头编制完成，研究

周期为1年，标准立项编号为CSTMLX600400598-2020，标准（英

文）立项编号为CSTMLX600400598-2020E。

二、编制说明

（一）编制原则

1本标准符合国家有关法规和政策，贯彻执行国家标准、国家军

用标准和行业标准的有关规定，充分吸收适用于检测规程的相关国家

光电检测标准的内容，与相关标准协调一致。

2本标准的构成、内容、文字的表述、条文的编排、文件的引用等应符

合本文件参照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结

构和起草规则》的要求。编制出的标准应具有先进性、可行性、协调性、实

用性和规范性。

具体要求如下：

a)先进性：本标准应准确反映φ20mm-φ80mm透镜数控加工中

的设计要求、质量要求、加工工艺、检验方法等内容，可满足φ20mm-

φ80mm透镜数控加工当前及未来多年的加工所需；加工设备应简捷智

能，便于操作；工艺方法规定应为新技术和新工艺，同时考虑经济性、

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质量要求等。

b)可行性：本标准制定时应结合φ20mm-φ80mm透镜数控加工的

专业水平现状及发展需求，并充分考虑人力、资金及技术保障条件，

在设备要求、质量要求、人员要求、工艺方法、返工返修等内容确定

时，使内容切实可行，保证标准条款的可执行；

c)协调性：本标准制定应符合国家有关法规和政策，贯彻执行国

家标准、国家军用标准的有关规定，充分吸收适用于本标准的GB/T

903-2019《无色光学玻璃》、GB5083-1999《生产设备安全卫生设计

总则》、GB/T13869-2017《用电安全导则》、GB/T19096-2003《技

术制图图样画法未定义形状边的术语和注法》的标准内容，并与

其协调一致；

d)规范性：本标准应符合GB/T1.1-2020的要求，作到协调、简

明、清楚、准确、逻辑性强。

（二）工作分工

本标准由国营第二五八厂负责编制。

（三）征求意见单位

205所、209所、238厂、248厂、528厂、559厂、5308厂、5808

厂等。

（四）各阶段工作过程

1．调研分析阶段（2020年1月-2020年3月）

为顺利完成本标准的编写，成立了标准编制组，由设计人员、标

准化人员和工艺人员组成，制定了标准各阶段工作计划，并按计划开

展工作。在标准的编写过程中,编制组调研分析了相关资料如下：

现阶段光学加工行业中，透镜的数控加工设备应用已趋于成熟，

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φ20mm-φ80mm透镜则是光学系统中应用较多的零件。小曲率透镜高

效加工工艺所用设备及加工工艺方法与传统加工方法有本质不同，数

控加工可提高加工效率3倍，成为高效加工。球面光学元件应用频率

较高，在球面透镜的加工过程中，通过对小曲率透镜加工时的基本工

艺路线，以及相关工艺参数（抛光模压力、转速、抛光时间）的标准

化，并制定相关工艺规范，。可在光学加工行业内部，形成规范化指导，

利于新工艺的成形和固化，最终达到生产高效化、高质化的目标。

在广泛调研兵器工业201所、205所、209所、238厂、248厂、

528厂、559厂、5308厂、5808厂等单位的相关技术后，在制定过程

中对标准的主要内容和参数进行了讨论，确定了标准的结构和主要技

术内容为加工的一般要求、设计要求、质量要求、加工工艺、检验方

法，并根据企业五十多年科研、生产实践经验，结合所调研资料，完

成了标准初稿。

2．征求意见稿编制阶段（2020年4月～6月）

2020年4月，编制组召开第一次工作会，并邀请本单位研发部门、

工艺部门、光学制造部的设计人员、工艺人员和现场技术人员和编制

组成员一起，对标准初稿的内容逐条讨论。确定了标准内容应包括返

工要求，适用范围应增加检验。以此思路编制了标准的征求意见稿。

三、主要技术内容的说明

本标准旨在规定φ20mm-φ80mm透镜数控加工的要求、数控加工

工艺过程、检验方法和返工等内容。本标准适用于φ20mm-φ80mm透

镜的数控加工和检验。

1要求的确定

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φ20mm-φ80mm透镜数控加工工艺所用设备及加工工艺方法与传

统加工方法有本质不同，数据加工可提高加工效率3倍。为实现高效加

工，必须对加工过程涉及的人、机、料、法、环等方面合理确定。相关

的具体确定内容如下：

1.1人员要求的确定

φ20mm-φ80mm透镜数控加工工艺中加工工艺方法与传统加工方

法有本质不同，因此操作人员和检验人员需经过培训才能上岗操作，

确保加工质量有保证。

1.2加工设备及要求的确定

当前透镜数控加工设备原理基本相同，加工中应用的工装辅具、

材辅料相近，加工工艺类似。φ20mm-φ80mm透镜数控加工中，采用

数控铣磨机、数控抛光机，其中转速是φ20mm-φ80mm透镜数控加工

设备的关键参数，转速愈大，加工效率愈大，表面粗糙度越小，但转

速过高会使设备振动加大影响透镜加工质量。通过生产实践总结数控

铣磨机：设备主轴转速在150r/s～200r/s，数控抛光机设备主轴转速

在150r/s～180r/s，可保证加工透镜的加工质量和效率。

1.3工装夹具要求的确定

工装夹具可以确保透镜加工时位置准确，减少人工放置校准工件

的时间，可以做为加工后功能测试辅助等。因此，需要对工装夹具规

定相关要求。根据工程实践经验工装夹具的要求确定为：

a)外径偏差为0.1mm的对应口径铣磨磨轮；

b)同轴度为0.1mm的吸附夹具、抛光模具、抛光夹具；

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c)千分表规格为150mm的量程内精度为0.02mm；

d)B级以内的光学标准样板；

e)6×放大镜；

f)测量环。

1.4环境要求的确定

φ20mm-φ80mm透镜数控加工中，对环境因素如温度、湿度和洁净

度比较敏感，会影响精磨、抛光、胶合、检测等过程。经多年生产实

践表明，透镜古典加工环境要求可满足透镜数控加工，因此确定数控

加工环境洁净度应达到10000级标准，环境温度22℃±2℃，相对湿度

一般控制在40%～60%的要求。

２数控加工工序中技术要求的确定

2.1数控铣磨成形工序技术要求的确定

影响数控铣磨成形的关键工艺参数有粗磨后矢高差、粗磨后同轴

度、表面粗糙度及精磨后刀纹等,铣磨后零件满足技术指标，可减少零

件在抛光阶段对面形、表面粗糙度的修正，降低抛光阶段耗费的时间。

根据工程实践经验总结技术要求的确定如下：

a)零件粗磨后矢高差应在-1um～-2um；

b)零件粗磨后同轴度应在0～0.02mm；

c)表面粗糙度不大于1.6um；

d)精磨后刀纹须细且为十字刀纹。

2.2数控高效抛光

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数控抛光结束后，在进行古典抛光时，符合要求的光圈、表面粗

糙度可降低古典抛光时的面形修正、提高表面质量，可提高抛光加工

效率。

根据工程实践经验总结技术要求的确定如下：

a)待加工透镜完工后光圈为3～5道；

b)零件局部光圈不规则0.2～0.3道；

c)表面粗糙度不大于MMRRa0.012um。

四、试验验证的情况和结果

本标准是在总结国营第二五八厂近十年来生产的实践经验及大批

现役装备的应用验证，同时广泛借鉴其他光学厂家的经验基础上编制

而成的。规定的要求、数控加工过程、检验方法，是经过几千件φ20mm-

φ80mm透镜数控加工的生产验证，能够保证正确性和科学性。本标准

的实施和使用，能进一步指导φ20mm-φ80mm透镜的数控加工和检验。

五、采用国际先进标准的情况

因目前未发现国际上的相关标准，因而未采用。

六、标准涉及的知识产权情况说明

无。

七、与现行法律法规、标准的关系

本标准遵从现行的法律及法规，与GB/T903-2019《无色光学玻

璃》、GB2831-2009《光学零件的面形偏差》、GB5083-1999《生产

设备安全卫生设计总则》、GB/T13869-1992《用电安全导则》、GB/T

19096-2003《技术制图图样画法未定义形状边的术语和注法》

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标准协调一致。

八、实施标准的要求和措施建议

本标准所规定φ20mm-φ80mm透镜数控加工的要求、数控加工过

程、检验方法和返工等内容，可指导φ20mm-φ80mm透镜数控加工和

检验。因此，通过本标准的推广应用，可规范φ20mm-φ80mm透镜的

数控加工和检验，指导操作人员和检测人员按标准规定进行加工，以

保证φ20mm-φ80mm透镜数控加工的质量和效率。预定用于（但不仅

限于）医疗、航空、军事等所用光学装备及相关的领域的研究、研制

与应用单位以及相关工业部门。

主编单位通过自用，将其适用性及为企业带来的经济效益和社会

效益在行业内通过技术交流、技术培训等不同方式进行宣传、推广，

以增强行业内成员对于本标准的认知与认同。协会应在相关领域组织

标准的培训、宣贯及评价，做好标准的出版发行，让标准市场化，从

而实现φ20mm-φ80mm透镜数控加工在光电领域的推广，促进光电领

域φ20mm-φ80mm透镜数控加工的规范和统一，充分发挥团体标准“适

用性和市场快速反映”的作用。

九、修改或废止有关标准的建议及理由

无。

十、标准印刷数量建议

具体发行量由机关确定。

十一、其他需说明的事项

无。

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十二、参考资料清单

GB/T903-2019《无色光学玻璃》

GB5083-1999《生产设备安全卫生设计总则》

GB/T13869-1992《用电安全