镜筒模具完整加工工艺流程

镜筒模具属于光学注塑模具，模仁材料常用 S136、STAVAX、NAK80，模仁关键要求：内孔 / 止口同轴度、圆度、圆柱度 1‑5μm，表面 Ra＜20nm，尽量少放电、少抛光，防止尺寸变形。设备组合参考上一轮：开粗机→热处理→半精→YASDA YMC430（五轴优先）超精→慢走丝 / 磨床→抛光→装配试模。

分为两大块：模框模板流程 + 核心光学模仁流程（镜筒模具重点在模仁）

整体总流程

图纸评审 → 备料 → 模板 / 模仁开粗 → 热处理淬火回火 → 热处理后基准修复 → 模仁半精加工 → 精密孔加工 → 超精密硬铣精加工 (YASDA430) → 线切割 / 研磨 → 局部 EDM（尽量少用）→ 光学级抛光 → 检测 → 模仁入模框装配 → 配模、飞模 → 试模 → 修模

一、模仁加工流程（镜头镜筒，核心工序）

1、备料

1）按 3D 下料，预留加工余量：长宽 + 2~3mm，厚度 + 1.5~2.5mm；

2）材料：STAVAX/S136H 淬火到 HRC48‑52；NAK80 预硬 HRC40 左右；

3）材料探伤，避免内部砂孔（光学件注塑会直接复现缺陷）。

2、淬火前开粗（普通高速机 / 石墨机，不要上 YASDA）

大余量去除型腔毛坯，型腔留余量0.4‑0.6mm，侧面留 0.3‑0.5mm；

螺丝孔、水路预钻（淬火后钻容易断刀）；

注意：型腔不要加工到位，淬火会变形，开粗只做去除余量。

3、热处理：淬火 + 深冷 + 回火

1）淬火到目标硬度，做深冷处理，释放材料内应力，降低后续加工、抛光变形风险；

2）回火 2‑3 次，稳定金相组织；

镜筒模具最怕应力，应力后期会造成内孔椭圆、尺寸漂移。

4、热处理后：修复基准（平面磨 / 成型磨）

磨六面基准，保证模仁长宽厚尺寸，垂直度、平行度≤0.002mm；

重新建立加工基准，热处理翘曲必须磨掉，不能靠 CNC 硬铣找平。

5、半精加工（高速机，例如牧野 F3、北京精雕）

淬火钢半精，给后续 YASDA 超精留单边 0.03‑0.06mm 精加工余量；

余量不能大：余量过大 YASDA 刀具磨损快，微米级精度保不住；余量太小热处理变形铣不光。

大部分螺丝、水路孔热处理前已经预加工，热处理后精镗；

斜销孔、斜顶孔优先计划留给 YASDA 五轴一次装夹完成，尽量不 EDM。

6、精密辅助孔加工（慢走丝沙迪克 AQ 系列）

细小镶件孔、穿丝孔、窄缝、薄筋槽用慢走丝加工；

重点：慢走丝会产生变质层，后续必须预留研磨 / 铣削余量，不能直接做光学成型面。

7、超精密硬铣精加工【核心工序｜YASDA‑YMC430 五轴】

恒温车间 22±1℃，HSK‑E25/E32 刀柄，高转速（4 万‑8 万转空气主轴）

1）一次装夹：完成镜筒全部成型面：内孔、止口、台阶、倒角、斜销孔、斜水路；

2）直接硬铣高光，型腔成型面加工完成，尺寸接近成品，尽量做到少抛光甚至免抛光；

3）输出三坐标检测：圆度、圆柱度、同轴度、位置度；

⚠️YASDA 只做精加工，禁止大吃刀开粗，保护机床直线电机精度。

8、局部 EDM 放电（尽量限制使用在非光学面）

镜筒光学成型面能不放电就不放，放电会形成白层变质层，抛光容易变形，孔容易失圆。

仅用于：极小清角、刀具下不去的窄槽；放电后要预留研磨去除变质层。

9、光学级抛光

YASDA 铣完已经是高光基础，抛光只做微量去除：

超声波抛光、钻石膏由粗到细；

严禁大力度大量抛光：抛光量大会把镜筒内孔抛成喇叭口、椭圆，同轴度直接报废；

抛光后再次三坐标检测关键尺寸、圆度。

10、模仁终检

三坐标、圆度仪、白光干涉仪测：同轴度、圆度、圆柱度、粗糙度；

合格流转装配。

二、模框 / 模板加工流程（普通设备，不进 YASDA）

备料 → 六面磨基准 → CNC 开粗模板、型腔框、导柱孔、水路 → 镗导柱导套孔 → 磨床精磨分型面 → 模板检测。

YASDA430 行程小，不做模板重切削，只加工模仁。

三、整套模具装配、飞模、试模

1）模仁压入模框，配镶件、导柱导套；

2）飞模：研配分型面，保证锁模贴合；

3）上机试注塑镜筒产品；

4）检测塑胶件：孔径、同轴度、变形；根据产品反馈微量修模仁；

工艺关键要点（镜筒模具避坑）

应力是头号杀手：热处理必须深冷 + 多次回火；加工余量合理，避免加工应力叠加；

能铣不放电：光学成型面优先 YASDA 五轴硬铣；放电只留给清角死角；

抛光做微量抛光，抛光不是用来修正尺寸，只改善粗糙度；尺寸精度靠超精 CNC 保证；

超精加工环境必须恒温 22±1℃，温度波动大 YASDA 再高精度也没用；

工序顺序不能颠倒：先热处理，后做模仁精密成型，不要先精铣再淬火，淬火变形直接报废。

简化版流程图（便于车间写工艺单）

备料→开粗→淬火 + 深冷回火→磨基准→半精 (留 0.03‑0.06)→慢走丝镶件孔→YASDA430 五轴超精硬铣→少量 EDM 清角→微量光学抛光→三坐标检测→装配飞模→试模修模。