一、光學(xué)冷加工發(fā)展情況
中國(guó)的光學(xué)零件冷加工在中華民國(guó)時(shí)期是非常稀少的，到二十世紀(jì)五十年代從蘇聯(lián)和東德社會(huì)主義國(guó)家引進(jìn)光學(xué)加工技術(shù)，幾乎是復(fù)制過(guò)來(lái)的。光學(xué)冷加工采用的是散粒磨料粗磨、精磨，古典式拋光。加工效率低下，同時(shí)對(duì)操作者的技術(shù)要求較高，每個(gè)操作者都要經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)崗位培訓(xùn)才能正式上崗工作。技術(shù)較好的工人可以從加工毛坯到拋光，獨(dú)自完成全線的工作。這時(shí)的光學(xué)冷加工主要依靠技術(shù)工人的技能和經(jīng)驗(yàn)加工零件，而工藝設(shè)計(jì)的作用在這個(gè)時(shí)期不是非常重要的。當(dāng)時(shí)沒(méi)有嚴(yán)格的工藝標(biāo)準(zhǔn)，通常只在加工要求中給出工藝尺寸、表面精度和外觀等要求即可，而加工調(diào)整參數(shù)可以不作明確規(guī)定，由操作者根據(jù)每個(gè)人的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)自行調(diào)整加工，只要生產(chǎn)出符合圖紙要求的零件就可以。通常每個(gè)企業(yè)的勞動(dòng)力都是過(guò)剩的，對(duì)生產(chǎn)效率關(guān)注遠(yuǎn)小于對(duì)政治思想的要求。
隨著球面銑磨機(jī)、平面粗磨機(jī)的引進(jìn)，粗磨作業(yè)員的勞動(dòng)強(qiáng)度得到緩解，大大提高了粗磨的加工效率。工藝要求也有所提升，但由于設(shè)備精度較低，后道工序的需求沒(méi)有變化，工藝標(biāo)準(zhǔn)的作用沒(méi)有明顯的變化。之后又出現(xiàn)了準(zhǔn)球心高速拋光，光學(xué)冷加工的生產(chǎn)效率飛速提升，工人的分工更加明確，工藝標(biāo)準(zhǔn)的作用明顯提高。工藝員的作用在生產(chǎn)過(guò)程是起到?jīng)Q定性作用，作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化成為企業(yè)日常工作的主要內(nèi)容，老工人的"手藝"從過(guò)去的支配作用，變成了輔助作用。"按標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)"、"按標(biāo)準(zhǔn)操作"、"按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)"等口號(hào)，成為每個(gè)現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)的根本。工藝員制定的工藝方法、工藝路線、工藝標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)起著舉足輕重的作用。
二、窗口片加工工藝的作用
工藝文件是指導(dǎo)光學(xué)零件加工的主要技術(shù)文件，合理的工藝規(guī)程是建立在正確的工藝原理和實(shí)踐基礎(chǔ)上的，是科學(xué)技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶。因此，它是獲得合格產(chǎn)品的技術(shù)保證，一切生產(chǎn)和管理人員必須嚴(yán)格遵守。對(duì)于大批大量生產(chǎn)的工廠，由于生產(chǎn)組織嚴(yán)密，分工細(xì)致，要求工藝規(guī)程比較詳細(xì)，才能便于組織和指揮生產(chǎn)。對(duì)于單件小批生產(chǎn)的工廠，工藝規(guī)程可以簡(jiǎn)單些。但無(wú)論生產(chǎn)規(guī)模大小，都必須有工藝規(guī)程，否則生產(chǎn)調(diào)度、技術(shù)準(zhǔn)備、關(guān)鍵技術(shù)研究、器材配置等都無(wú)法安排，生產(chǎn)將陷入混亂。同時(shí)，工藝規(guī)程也是處理生產(chǎn)問(wèn)題的依據(jù)，如產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，可按工藝規(guī)程來(lái)明確各生產(chǎn)單位的責(zé)任。按照工藝規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)，便于保證產(chǎn)品質(zhì)量、獲得較高的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。
根據(jù)工藝規(guī)程的步驟逐步進(jìn)行加工，按其規(guī)定的尺寸的要求進(jìn)行加工、檢驗(yàn)。從工藝規(guī)程編制的情況，可以反映出一個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)水平和工藝水平的高低，是衡量企業(yè)技術(shù)水平的標(biāo)尺。合理的工藝規(guī)程能保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，而且也能反映出產(chǎn)品的工藝制造水平、生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)和操作人員的作業(yè)技能。但是，工藝規(guī)程并不是固定不變的，它是作業(yè)人員和技術(shù)人員在生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)踐的總結(jié)，它可以根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況進(jìn)行修改，使其不斷改進(jìn)和完善。
當(dāng)前，光學(xué)零件加工進(jìn)入高速加工時(shí)代，光學(xué)零件的產(chǎn)量很大，需要大批的操作者，而目前絕大多數(shù)操作者的來(lái)源都是從自農(nóng)村的青年人。他們通常沒(méi)有技術(shù)，文化程度比較低，流動(dòng)性很大。如果進(jìn)行長(zhǎng)期規(guī)范性培訓(xùn)是不可能的，通常只進(jìn)行短暫的基礎(chǔ)培訓(xùn)就上崗了。為了對(duì)應(yīng)這種情況，通常是將加工過(guò)程分解成一系列簡(jiǎn)單的加工步驟，讓每個(gè)操作者只專做其中一個(gè)動(dòng)作，只要嚴(yán)格按照規(guī)范的要求做就可以了。操作者只要使這個(gè)動(dòng)作準(zhǔn)確、熟煉就可以了，從而解決了員工技術(shù)培訓(xùn)周期的問(wèn)題。加工過(guò)程每道工序的機(jī)器設(shè)備的調(diào)整工作，都由專人統(tǒng)一調(diào)整。從而解決了技術(shù)工人匱乏的局面，使生產(chǎn)順利的進(jìn)行。
加工工藝的制定也就變得非常重要，工藝員制定的工藝標(biāo)準(zhǔn)制定的情況直接影響產(chǎn)品的品質(zhì)。工藝員是加工工藝的制定者，設(shè)備調(diào)整人員和操作者是加工標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行者。工藝員制定加工工藝標(biāo)準(zhǔn)后，由設(shè)備調(diào)整人員調(diào)整設(shè)備狀態(tài)，再由操作者操作。
在加工的全過(guò)程中，各道工序之間工藝標(biāo)準(zhǔn)是相互影響的，絕不能孤立的考慮問(wèn)題。有些企業(yè)將工藝設(shè)計(jì)，按工序、工步分開(kāi)來(lái)進(jìn)行，這在一定程度上可以彌補(bǔ)工藝員只掌握本工序技術(shù)而對(duì)全過(guò)程技術(shù)認(rèn)識(shí)不全面的缺陷。但是這樣做，必然導(dǎo)致各工序、各工步之間工藝設(shè)計(jì)銜接不上的問(wèn)題，前面的工藝微小的改變對(duì)后面工藝的改變可能會(huì)是很大的。因此，在工藝設(shè)計(jì)時(shí)必須要前后協(xié)調(diào)，建立一個(gè)完整的工藝設(shè)計(jì)體系。
加工工藝設(shè)計(jì)時(shí)，先要確定需要采用的加工方法。成盤加工可以提高加工效率，減少機(jī)器設(shè)備和人員的占用，但工裝夾具的制造費(fèi)用較高，主要是在大批量且上盤數(shù)量較多時(shí)采用；單件加工的工裝夾具制造費(fèi)用相對(duì)較低，裝卸零件方便，但占用設(shè)備人員較多。在選擇前要進(jìn)行仔細(xì)的成本測(cè)算，再做決定。
在工藝設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮以下因素：被加工零件的玻璃特性、零件的加工技術(shù)要求、企業(yè)現(xiàn)有的設(shè)備加工特點(diǎn)、工裝夾具的設(shè)計(jì)制造水平、可選用輔助材料的特性、企業(yè)現(xiàn)有的加工技術(shù)水平、操作人員的技能情況。這些因素要綜合起來(lái)考慮，它們也是相互補(bǔ)充和相互制約的。
三、對(duì)工藝師的要求
作為工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)者，工藝師的作用必須要掌控加工工藝的全過(guò)程，要求工藝師必須要有多方面的綜合素質(zhì)。光學(xué)加工工藝師是應(yīng)用光學(xué)加工工藝技術(shù)，解決光學(xué)加工過(guò)程中各種具體問(wèn)題并改進(jìn)工藝，研究和應(yīng)用新加工方法、新材料、新輔助材料、新工藝等。
光學(xué)加工工藝師應(yīng)掌握的技能：
1．基本的運(yùn)算、實(shí)驗(yàn)、光學(xué)制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)等技能。能夠運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法和運(yùn)算工具（如微機(jī)操作、運(yùn)算程序），解決光學(xué)加工中的實(shí)際問(wèn)題；能夠獨(dú)立完成光學(xué)加工工藝設(shè)計(jì)、操作機(jī)械設(shè)備和對(duì)加工結(jié)果的分析整理；能夠準(zhǔn)確、熟練地繪制光學(xué)零件圖；在各類工程技術(shù)設(shè)計(jì)中，能運(yùn)用現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)方法，取得創(chuàng)造性的成果。
2．實(shí)際操作技能。具備一定的設(shè)備、儀器操作技能。
3．工藝創(chuàng)新技能。通過(guò)實(shí)際的加工實(shí)驗(yàn)，形成對(duì)光學(xué)加工工藝的新認(rèn)識(shí)，開(kāi)發(fā)新工藝。
4．電腦使用技能。熟練掌握電腦的使用方法、操作技能、常用應(yīng)用程序，能夠獨(dú)立運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決工藝問(wèn)題。
5．表達(dá)技能。能夠用書(shū)面和口頭形式清晰準(zhǔn)確的表達(dá)技術(shù)見(jiàn)解，進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)。能將不同工藝的內(nèi)容按照規(guī)定的格式撰寫(xiě)規(guī)范化的技術(shù)文件。
6．對(duì)工藝的經(jīng)濟(jì)分析和評(píng)價(jià)技能。對(duì)光學(xué)加工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，做出正確的成本分析和評(píng)價(jià)。
7．情報(bào)利用技能。掌握技術(shù)情報(bào)的查找和利用方法，能夠充分利用本企業(yè)和外部的情報(bào)系統(tǒng)，及時(shí)獲取有用的技術(shù)資料。
光學(xué)加工工藝師要掌握的知識(shí)面：
在光學(xué)加工方面，工藝師必須掌握光學(xué)零件的加工原理，熟悉各種加工方法，對(duì)光學(xué)零件的標(biāo)準(zhǔn)和要求有全面的認(rèn)識(shí)，對(duì)各種玻璃性能和輔助材料的性能通過(guò)實(shí)踐進(jìn)行認(rèn)識(shí)，熟悉光學(xué)零件的測(cè)量方法、測(cè)量精度分析，精通各種檢測(cè)工具的使用方法和特點(diǎn)。
要掌握一定的機(jī)械知識(shí)，了解各種機(jī)器設(shè)備的加工原理、機(jī)械結(jié)構(gòu)、加工精度，熟練準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)工裝夾具。
要有一些化學(xué)知識(shí)，對(duì)提高加工效率和防止光學(xué)零件表面腐蝕有幫助。
要了解基本的經(jīng)濟(jì)核算知識(shí)，能夠計(jì)算工藝成本，并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較。
要掌握本企業(yè)加工技術(shù)水平的變化情況，對(duì)作業(yè)人員顯著變更對(duì)加工過(guò)程的影響能夠預(yù)測(cè)并能做出相應(yīng)的對(duì)策。
四、產(chǎn)品品質(zhì)波動(dòng)對(duì)工藝設(shè)計(jì)的影響
在加工光學(xué)零件的過(guò)程中，產(chǎn)品的品質(zhì)常常會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)。影響品質(zhì)的因素非常多，一時(shí)難以準(zhǔn)確的分析出品質(zhì)波動(dòng)的真正原因時(shí)，絕大多數(shù)工藝員選擇不斷地改變加工方法或其它工藝條件，通過(guò)多種試驗(yàn)找到一個(gè)可以穩(wěn)定品質(zhì)的方法。這種解決方法常常會(huì)收到明顯的效果，因此在很多工廠中經(jīng)常推行這種方法。作為零件加工廠，首先要保證產(chǎn)品的交貨，以后才能保證有后續(xù)的產(chǎn)品定單，因此這也是一種可行的方法，每次需要投入的精力較少，使用比較方便。但是，如果在生產(chǎn)過(guò)程中頻繁出現(xiàn)這種現(xiàn)象，企業(yè)就必須投入大量的人力、物力來(lái)對(duì)應(yīng)，企業(yè)技術(shù)能力就受到挑戰(zhàn)。管理人員和技術(shù)人員象救火的消防員一樣四處奔波，打亂的企業(yè)的正常工作秩序，日常工作就成為不斷變更作業(yè)條件后品質(zhì)的跟蹤，很難制訂長(zhǎng)期的工作計(jì)劃，工作效率降低。產(chǎn)品的品質(zhì)經(jīng)常波動(dòng)，同時(shí)也給廣大的直接作者也帶來(lái)巨大的壓力，這種情況使企業(yè)的人員流失現(xiàn)象加劇，從而進(jìn)一步影響企業(yè)的工藝執(zhí)行情況，品質(zhì)波動(dòng)現(xiàn)象加劇。
如果要下決心解決品質(zhì)頻繁波動(dòng)現(xiàn)象，工藝師應(yīng)該承擔(dān)更大的責(zé)任。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的多數(shù)原因在于，加工的環(huán)境變化、操作人員的變化、原材料輔助材料型號(hào)和生產(chǎn)批次變化、工裝模具的變化、工藝紀(jì)律執(zhí)行情況等方面。多數(shù)品質(zhì)的波動(dòng)是有規(guī)律的，如每年春季的陰雨時(shí)期，玻璃上最容易出現(xiàn)腐蝕斑痕。因此，在工藝設(shè)計(jì)時(shí)要提前品質(zhì)的波動(dòng)可能，制定不同時(shí)期的工藝方案，以防止品質(zhì)的波動(dòng)。在日常工作中對(duì)工藝因素進(jìn)行監(jiān)控，記錄工藝因素變化對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響和各種工藝方案的效果，進(jìn)行歸納，總結(jié)出問(wèn)題的處理方法。在工藝標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，根據(jù)企業(yè)加工工藝特點(diǎn)，將各種加工工藝參數(shù)用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出來(lái)，使工藝設(shè)計(jì)呈現(xiàn)明確的規(guī)律性。因此，我們可以利用加工工藝的規(guī)律性和產(chǎn)品品質(zhì)波動(dòng)的規(guī)律性，選擇適當(dāng)?shù)墓に嚪桨�，改善產(chǎn)品的不良率，提高生產(chǎn)效率。
五、加工工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化
標(biāo)準(zhǔn)化的加工工藝設(shè)計(jì)，是將被加工零件的材料和技術(shù)規(guī)格、企業(yè)的加工設(shè)備、各種輔助材料、加工工藝水平、加工環(huán)境等作為自變量，計(jì)算出可選擇的加工工藝路線、零件的工藝尺寸和精度（各工序的加工余量、形狀精度和表面粗糙度的搭配）、零件毛坯的尺寸和精度、選定輔助材料、工裝夾具的結(jié)構(gòu)和尺寸、選定加工設(shè)備和設(shè)備調(diào)整參數(shù)、零件檢測(cè)方法等，從中進(jìn)行比較，最后制定出最佳的工藝方案。這樣就開(kāi)始了出現(xiàn)加工工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)形成雛形，為后續(xù)工作建立了基礎(chǔ)。
標(biāo)準(zhǔn)化的加工工藝設(shè)計(jì)也不是一成不變的，隨著企業(yè)加工工藝水平的提高、新材料新設(shè)備的引進(jìn)、新加工方法的開(kāi)發(fā)，加工工藝設(shè)計(jì)也必須隨之變化，加工工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)就應(yīng)當(dāng)進(jìn)行修訂。通過(guò)對(duì)作業(yè)人員和技術(shù)人員在生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況進(jìn)行修改，使其不斷改進(jìn)和完善。在整個(gè)工藝設(shè)計(jì)和修正過(guò)程中，對(duì)修正內(nèi)容的變化對(duì)品質(zhì)的影響進(jìn)行量化對(duì)比，并詳細(xì)記錄下來(lái)。
通過(guò)對(duì)工藝設(shè)計(jì)的不斷修正，工藝師要對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂。標(biāo)準(zhǔn)的修訂需要工程師掌握廣泛的技術(shù)知識(shí)，除光學(xué)加工技術(shù)以外，還要有機(jī)械、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)運(yùn)算等方面的知識(shí)。
達(dá)爾文指出："科學(xué)就是整理事實(shí)，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，作出結(jié)論。"
光學(xué)加工工藝技術(shù)也是科學(xué)的一部分，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的工作實(shí)踐，我們也都認(rèn)識(shí)到工藝也是有規(guī)律可循的。通過(guò)各種工藝現(xiàn)象，我們可以看到其本質(zhì)。對(duì)工藝條件的變化對(duì)生產(chǎn)結(jié)果的影響，進(jìn)行歸納、分析和總結(jié)，從中出現(xiàn)變化的規(guī)律性。工藝師通過(guò)對(duì)規(guī)律性的總結(jié)，對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，光學(xué)加工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)就不斷的完善起來(lái)。用規(guī)律性的方法解決生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的普遍性問(wèn)題，就使多數(shù)的技術(shù)人員和管理人員節(jié)省了大量的時(shí)間和精力，進(jìn)行正常有序的工作。在現(xiàn)有的工藝水平基礎(chǔ)上，可以提高產(chǎn)品品質(zhì)，找出提高生產(chǎn)效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度的方法。
在生產(chǎn)過(guò)程中還有一些有影響是因素我們未知的，我們可以用這種方法發(fā)現(xiàn)它，從而確定解決問(wèn)題的目標(biāo)，提高工藝水平。
加工工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，是在企業(yè)的工藝技術(shù)水平達(dá)到一定水平后可以實(shí)施的。它需要企業(yè)內(nèi)部全體工藝技術(shù)人員的共同努力和生產(chǎn)管理人員協(xié)助來(lái)實(shí)現(xiàn)的，可以說(shuō)加工工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化要有整個(gè)的管理體系做為支撐。加工工藝標(biāo)準(zhǔn)化不是一朝一夕的工作，它需要企業(yè)內(nèi)部工藝設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的積累，要從企業(yè)自身的加工工藝技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)，由于每個(gè)企業(yè)的加工工藝方法、工藝水平不同，因而從不能從外部照搬標(biāo)準(zhǔn)。因此，企業(yè)要從一點(diǎn)一滴地積累經(jīng)驗(yàn)，依靠堅(jiān)持不懈的努力才能實(shí)現(xiàn)自己的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。企業(yè)整體的工藝技術(shù)決定著加工工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化的成敗，相互團(tuán)結(jié)、相互合作、相互促進(jìn)、相互提高是技術(shù)發(fā)展關(guān)鍵。
加工工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，是企業(yè)發(fā)展到較高水平后推動(dòng)企業(yè)發(fā)展不可缺少的過(guò)程。它可以反映出一個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)水平和工藝水平的高低，是衡量企業(yè)技術(shù)水平的標(biāo)尺。在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，不斷完善加工工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，使其更適合生產(chǎn)的需要，促進(jìn)技術(shù)人員和作業(yè)人員技術(shù)水平的提高，提高生產(chǎn)效率、降低不良率，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
