“顛覆”光學(xué)加工行業(yè)的新技術(shù)
發(fā)布時(shí)間： 2009-09-15 | 作者：毛黎
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2005年5月，黃智進(jìn)入公司時(shí)，光學(xué)鍍膜技術(shù)本是他的主要工作領(lǐng)域。不久后，
由于校友的因故離開(kāi)，公司在權衡之后，決定讓他接管?chē)娏鲯伖饧夹g(shù)這個(gè)項目。當時(shí)，
雖然噴流拋光技術(shù)的研發(fā)已經(jīng)起步，但是對研究是否能成功，卻沒(méi)有人有真正的把握。
然而，讓人們驚訝不已的是，黃智接手幾個(gè)月后，研究就有了突破，首個(gè)由噴流拋光
加工的面形誤差小至6個(gè)納米的50毫米尺寸的光學(xué)部件誕生了。經(jīng)過(guò)多次完善，至2007
年時(shí)，他們研制出了成熟的噴流拋光技術(shù)設備。
許多精密儀器或產(chǎn)品中存在著(zhù)表面平面度或彎曲度要求極高的部件。通常，人們
通過(guò)光學(xué)拋光的方法來(lái)處理這些部件的表面。光學(xué)拋光是對工件表面進(jìn)行打磨的加工
過(guò)程，它將工件放置在拋光機上，借助精確地控制技術(shù)，利用含有超精細研磨劑的拋
光液對工件表面進(jìn)行微細研磨。長(cháng)期以來(lái)提高拋光精度減小面形誤差是光學(xué)加工行業(yè)
追求的目標。
噴流拋光技術(shù)屬于光學(xué)拋光的范疇。它的簡(jiǎn)單原理是將拋光液在一定的壓力下通
過(guò)噴嘴以噴流的方式作用到工件表面上以去除少量的工件材質(zhì)。通過(guò)控制可以將它對
工件材料的去除精確到納米。它的此技術(shù)特性使它適合于光學(xué)部件的最后修形以達到
遠高于常規工藝的精度。黃智表示，他們研發(fā)的噴流拋光機加工過(guò)程分三步，分別是
工件當前狀況測量；工件當前狀態(tài)與目標值比較計算出工件不同部位需要的去除量，
即設定拋光方案；然后對工件進(jìn)行加工。由于拋光機工作時(shí)整個(gè)計算和加工過(guò)程由計
算機控制，同時(shí)采用常用的拋光液作為拋光介質(zhì)，因此操作簡(jiǎn)單且成本低。這些特點(diǎn)
使得噴流拋光這項神奇的技術(shù)成為一種常規的工藝。
噴流拋光機在對工件進(jìn)行加工時(shí)，其噴嘴的尺寸和拋光液的流速可以根據需要加
以調整。隨工件的尺寸大小，材質(zhì)的硬度及工件的初始誤差而異，噴流拋光加工一個(gè)
工件所需時(shí)間從數分鐘到數小時(shí)不等。目前，噴流拋光機加工的工件表面尺寸為10毫
米至150毫米。對于表面尺寸為100毫米的平面工件，經(jīng)過(guò)噴流拋光機的處理，其表面
的面形誤差可達到峰－谷差為6納米的世界頂級水平，即光學(xué)行業(yè)所說(shuō)的1/100波長(cháng)
（指波長(cháng)為632.8納米的氦－氖激光），表面的RMS（均方根誤差）則可達到近1/1000波
長(cháng)的水平。同時(shí)表面光潔度勝過(guò)手工拋光。對相同工件進(jìn)行加工，常規工藝的光學(xué)拋光
的面形誤差為百納米級的水準。此外，噴流拋光可以根據設定的目標面在光學(xué)部件上挖
出任意圖案和面形，這在以前幾乎是不可能的。
對相同工件進(jìn)行加工，常規工藝的光學(xué)拋光的面形誤差為百納米級的水準。噴流
拋光還可以根據設定的目標面在光學(xué)部件上挖出任意圖案和面形，這在以前幾乎是不
可能的。這項技術(shù)的開(kāi)發(fā)成功使得以前極難的超高精度部件加工或者幾乎不可能的任
意面形的產(chǎn)生變成了很方便的日常工作。光學(xué)加工行業(yè)有了一套隨心所欲的利器，從
這一點(diǎn)來(lái)講，這項技術(shù)確實(shí)很“?！?。
黃智說(shuō)，他們研發(fā)的噴流拋光機不僅能加工出精度極高的光學(xué)部件（有的50毫
米尺寸的部件甚至達到了誤差只有3個(gè)納米的驚人水平），而且具有很好的重復性。
過(guò)去幾年中，他本人加工了幾百件的產(chǎn)品，使不少顧客享受到了前所未有的超高精度
但價(jià)錢(qián)并不是太高的光學(xué)部件。其中有的客戶(hù)甚至提出非噴流拋光加工不可。另外，
特別值得提出的是，從提高精度的角度來(lái)講，他們的噴流拋光機加工效率遠高于傳統
的光學(xué)拋光機。作為主創(chuàng )人員和唯一的操作手，黃智著(zhù)實(shí)為那些出自自己之手的世界
精度最高的光學(xué)部件和產(chǎn)品感到驕傲。
朋友們說(shuō)黃智成功的因素有兩點(diǎn)，一是聰明，二是勤奮。聰明這點(diǎn)是自然的，能
夠考上北大的人，腦瓜子當然靈光；勤奮在黃智自己看來(lái)卻有獨特的詮釋。他說(shuō)，自
己之所以能夠在研究中做出成績(jì)，主要歸結兩點(diǎn)，一是踏踏實(shí)實(shí)干活，二是干活認真
細致。
黃智認為，做研究首先要明確自己的目標，其次是充分了解目前的狀況，再者是
細心工作。在細心工作方面，他舉例說(shuō)，噴流拋光的軟件最為關(guān)鍵。為保證軟件和硬
件能完美“交流”并讓硬件按人的意愿去工作，他花費了很大的精力進(jìn)行控制軟件的
編寫(xiě)和修改。他深知，程序上任何細微的差錯，都將導致噴流拋光出現巨大的誤差而
失敗，真可謂“差之毫厘，謬以千里”。開(kāi)發(fā)工作因為沒(méi)有任何參照可借鑒，所有的
過(guò)程和細節都需“摸石頭過(guò)河”。憑著(zhù)自己的細心和韌勁，他最終啃下了這塊“硬骨頭”。
然而，就在大功告成后不久，黃智離開(kāi)了加拿大來(lái)到美國供職，多數朋友對此感
到十分惋惜。不過(guò)欣慰的是，這項技術(shù)已很成熟，他享受到了豐收喜悅。同時(shí)，大家
相信，憑著(zhù)他的聰明和勤奮，在任何地方，他都會(huì )獲得成功。
?。ū緢笕A盛頓9月11日電）
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