Оптическая основа: тонкая шлифовка (песок)

① Уменьшить глубину неровного слоя на поверхности детали и улучшить ее однородность;

② Дальнейшее повышение точности формы поверхности и соответствующей точности размеров поверхности детали для соответствия требованиям полировки для структуры поверхности и формы детали.

метод:

Тонкое шлифование рассыпных и неподвижных абразивов.

1. Тонкое шлифование рассыпных абразивов.

image.png

Для тонкого шлифования оптических деталей обычно используются два песка, то есть два абразива с разными размерами частиц.

Если размер абразивных зерен первого песка составляет W28, размер абразивных зерен второго песка составляет W14.

Для некоторых специальных деталей требуется три или четыре песка, а размер абразивного зерна может быть W28, W14, W10, W7 и т. Д. Факторы процесса тонкого шлифования в основном включают следующие моменты:

①Относительный размер формы для тонкого шлифования и зеркальной пластины;

②Дальность поворота наперстка;

③ Переднее и заднее удлинение наперстка;

④ Обороты шпинделя и скорость поворота гильзы.

2. Алмазное высокоскоростное тонкое шлифование.

1. Алмазные высокоскоростные прецизионные шлифовальные инструменты

Алмазные высокоскоростные абразивные материалы для тонкого шлифования состоят из алмазных дисков для тонкого шлифования, которые приклеиваются к основанию абразива в определенном порядке и производятся шлифованием.

image.png

(1) Форма сферической алмазной формы для тонкого измельчения представляет собой выпуклую форму для тонкого измельчения или вогнутую форму для тонкого измельчения. Все они состоят из тонкого шлифовального листа, связующего и абразивной основы.

image.png

(2) Радиус кривизны сферической алмазной формы для тонкого шлифования - это номинальный размер радиуса кривизны обрабатываемой сферической поверхности после полировки. И согласно отверстию после тонкой шлифовки несколько отверстий ниже отверстия после полировки для обрезки радиуса кривизны.

Как правило, 3 ~ 5 Н предназначены для высокоскоростного тонкого шлифования, а 5-10 Н - для тонкого шлифования рыхлых абразивов.

Выпуклая сферическая поверхность: Rcm> Rtm> Rjm1> Rjm2> Rpm

Вогнутая сферическая поверхность: Rcm<><><><>

(3) Относительное положение и размер формы для тонкого измельчения и зеркальной пластины.

1. Относительное положение формы для тонкого шлифования и зеркальной пластины тонко шлифуется с помощью рыхлых абразивов, а выпуклая поверхность устанавливается на шпиндель станка. Алмазное высокоскоростное тонкое шлифование, алмазный шлифовальный инструмент установлен на шпинделе станка.

2. Относительный размер формы для тонкого помола и зеркальной пластины.

image.png

3. Радиус кривизны основания формы для тонкого измельчения.

image.png

В формуле пуансон принимает" -" знак, а вогнутый штамп принимает" +" знак.

Во-вторых, выбор характерных параметров диска тонкого помола.

(1) Выбор размера частиц При высокоскоростном прецизионном шлифовании алмазные абразивные инструменты должны иметь как более высокую эффективность шлифования, так и лучшую шероховатость поверхности.

Для первого тонкого шлифования подходящий размер алмазного шлифовального круга - W28 или W20;

Для второго тонкого помола подходит W10 или W7.

Если используется только одно тонкое измельчение, подходит W14.

image.png

(2) Выбор концентрации. Слишком низкая или слишком высокая концентрация неблагоприятна для эффективности и качества тонкого помола. Наиболее подходящая концентрация неоднородна дома и за рубежом. Внутри страны - 30-50%; на международном уровне - 45%.

(3) Связующий агент для шлифовальных кругов. При высокоскоростном точном шлифовании в стране и за рубежом широко используются металлические связующие, включая связующие для бронзы и связующие для стали. Связующий агент для бронзы в основном используется в Китае.

(4) Форма и размер листа тонкого помола.

Форма полированного диска: в основном круглая, но также и прямоугольная за рубежом (Советский Союз). Круг бывает трех форм: плоский, выпуклый и вогнутый.

Размер шлифовального диска: в основном относится к диаметру и толщине шлифовального диска. Кроме того, есть толщина алмазного слоя и радиус кривизны.

Диаметр пластины для тонкого измельчения: зависит от радиуса кривизны, диаметра формы для тонкого измельчения и диаметра зеркального диска.

Толщина диска для тонкого измельчения: в основном зависит от диаметра диска для тонкого измельчения.

(5) Выбор коэффициента покрытия

Коэффициент покрытия: относится к отношению суммы площади поверхности пластины для тонкого шлифования, установленной на абразивном инструменте, к площади поверхности всего шара абразивного инструмента.

Z - количество мелких мелющих деталей; Ap - площадь каждой мелкой шлифовальной детали; AW - площадь поверхности шара шлифовального инструмента.

Выбор степени покрытия в основном зависит от радиуса кривизны абразивного инструмента.

(6) Расположение дисков для тонкого шлифования должно отвечать следующим требованиям: обеспечивать стабильность формы шлифовальных инструментов; не должно образовываться мертвых зон, и охлаждающая жидкость должна быть беспрепятственной, чтобы облегчить отвод тепла и удаление стружки.

1. Расположены концентрическими кругами.

Возможны две ситуации: первая состоит в том, что два соседних диска тонкого шлифования расположены в шахматном порядке на каждой концентрической окружности, то есть имеется перекрытие в радиальном направлении; во-вторых, зазоры дисков для тонкого измельчения, расположенных на разных кругах, не равны.

image.png

2. Спиральное расположение

3. Идеальный закон истирания сферической алмазной формы. Коэффициент износа: отношение износа формы к стеклу и отношение износа формы к удалению стекла. Для чугуна и стекла коэффициент истирания составляет 1: 100; для алмазных шлифовальных кругов - 1: 3000.

1. Взаимосвязь между степенью износа алмазных абразивных дисков и работой трения Износ алмазных абразивных дисков в основном является результатом механического воздействия, то есть износа, поломки, осыпания алмазных частиц и износа связующего.

Эксперименты показывают, что:

В определенном диапазоне давлений износ шлифовального диска пропорционален давлению;

В определенном диапазоне скоростей износ пропорционален относительной скорости шлифования;

Когда исходная шероховатость поверхности стекла такая же, степень износа шлифовального диска пропорциональна эффективному времени шлифования.

image.png

В случае идеального износа это косинусоидальная зависимость между износом каждой точки на поверхности абразивного инструмента, поэтому мы называем закон идеального износа законом косинусного износа.

Как добиться идеального ношения? Есть два основных способа:

(1) Спроектируйте абразивный инструмент с учетом заданной скорости и распределения давления так, чтобы расположение и распределение абразивных дисков соответствовало закону косинусного износа;

(2) Когда абразивный инструмент настроен, выберите соответствующую скорость и распределение давления в соответствии с абразивным инструментом, чтобы достичь цели косинусного износа.

4. СОЖ для алмазного высокоскоростного тонкого шлифования.

Охлаждающая жидкость для алмазного высокоскоростного прецизионного шлифования выполняет четыре основные функции: охлаждение, смазывание, очистку и химическое воздействие.

Один, охлаждающий эффект

Эффект охлаждения: относится к способности охлаждающей жидкости поглощать и отводить тепло, когда оно протекает через поверхность абразивного инструмента и заготовки.

Среди всех жидкостей наибольшая удельная теплоемкость воды - в 2–3 раза выше, чем у масел; при кипении при нормальном атмосферном давлении теплота испарения воды в 7-15 раз больше, чем у масел; теплопроводность воды в 3-5 раз больше, чем у масел.

2. Смазка

Смазка: относится к ее способности уменьшать трение между алмазным абразивным инструментом и контактной поверхностью заготовки, то есть способность снижать сопротивление шлифованию и абразивный износ.

Три, очищающий эффект

Функция очистки: в основном относится к ее способности вовремя удалять стеклянную и абразивную стружки, образующиеся при обработке.

Четыре, химическое действие

В настоящее время охлаждающей жидкостью, широко используемой в высокоскоростном тонком измельчении в стране и за рубежом, является в основном вода, а затем добавляется небольшое количество триэтаноламина, глицерина, сульфата никеля и т. Д. Для образования триэтаноламина-воды, глицерина-воды, триэтаноламина. глицерин-вода и др. Водорастворимая охлаждающая жидкость.

1. Химическое самозатачивание охлаждающей жидкости на алмазно-абразивном инструменте.

Связующий агент медь в алмазном тонком шлифовальном круге может образовывать два основных карбоната меди с двуокисью углерода, кислородом воздуха и водой в охлаждающей жидкости: один называется патиной [CuCO3 · Cu (OH) 2 · H2O], а другой разновидность называется голубой азурит [2CuCO3 · Cu (OH) 2]. ,

2. Поглощение диоксида углерода охлаждающей жидкостью.

После гидролиза стекла в дополнение к гелевой пленке кремниевой кислоты также образуется гидроксид натрия. Он реагирует с двуокисью углерода в воздухе с образованием карбоната натрия. Такая соль разъедает поверхность стекла.

5. Верхняя пластина оптических деталей 1. Верхняя пластина параллельной плоскости

(1) Метод загрузки канифольного клея пчелиного воска

метод первый:

Сначала протрите форму для склеивания начисто, нанесите слой связующего клея после нагрева, а затем наденьте предварительно нагретую заготовку, добавив определенное давление, чтобы выдавить излишки клея.

Особенности: Этот метод часто используется в процессе грубого шлифования верхней пластины и тонкого шлифования верхней пластины для деталей, для которых не требуется высокая параллельность отверстий.

Метод второй:

image.png

Сначала протрите форму для склеивания, затем поместите очищенную заготовку, нанесите порошкообразный клей на зазор детали, нагрейте форму для склеивания, чтобы клей расплавился и проник с края детали.

Достоинства: простота эксплуатации.

Недостатки: невысокая параллельность, не подходит для тонких срезов с высокой точностью поверхности.

(2) Метод дозирования и размещения

image.png

image.png

Нагрейте заготовку до температуры, при которой клейкая полоска может приклеиться, и расположите липкие полосы равномерно в соответствии с размером заготовки. После охлаждения приклейте его к установочной форме, затем поместите нагретую склеивающую форму, дайте ей естественным образом упасть на установочные полоски вокруг установочной формы и после естественного охлаждения потяните зеркальную пластину в горизонтальном направлении.

Преимущества: можно получить лучшую форму поверхности (N=0,5) и параллельность (θ=30').

Недостатки: не выдерживает условий высокого давления и высокой скорости обработки, боится вибрации и требует более высоких градиентов температуры в помещении.

(3) Метод загрузки плавающим клеем

image.png

Сначала очистите контактную площадку, а затем наденьте очищенные детали. Если это полированная поверхность, вы можете увидеть четкое отверстие, а затем капнуть клей в зазор между деталями. После остывания соскребите клей с поверхности обрабатываемой детали.

Преимущества: заготовку и соединительную пластину не нужно нагревать, а заготовка может достичь более высокой параллельности и точности поверхности (N≤0,5, θ≤10').

Недостатки: не выдерживает высоких скоростей и условий обработки под высоким давлением, легко перемещается.

(4) Метод загрузки фотопласта

image.png

Протерев глянцевую резиновую поверхность детали, поместите ее на глянцевую резиновую подложку, чтобы было видно отверстие, и слегка надавите с одной стороны детали. Если на поверхности клея есть пузыри или белые пятна, используйте спиртовую лампу для локального нагрева заготовки, удалите клей и очистите ее снова, а затем снова закончите клей.

Преимущества: Параллельность и плоскостность позволяют достичь очень высокой точности (N<> ;,=""><>).

Недостатки: оказывает определенное влияние на уровень дефектности поверхности фоторезиста; боится сильной вибрации, резкого холода и жара.

Во-вторых, линза на пластине

(1) Гибкий список

Сначала сделайте шар огненного лака в соответствии с формой линзы, поместите шар огненного лака на предварительно нагретую линзу, выньте его после охлаждения, а затем протрите поверхность, которую нужно обработать, в соответствии с определенным расположением, приклейте линзу к пасте, которая был покрыт тонким слоем масла. Поместите в форму, поместите нагретую форму для склеивания и подождите, пока она опустится на позиционирующие детали на окружающих краях, и выньте ее после охлаждения.

Особенности: С учетом обрабатываемой поверхности форма для склеивания проста и универсальна.

image.png

(2) Жесткая подвесная пластина

image.png

Сначала нагрейте форму для склеивания до температуры, при которой клей может расплавиться, приклейте клейкую бумагу или используйте клей-карандаш для покрытия фиксированной канавки, а затем приклейте предварительно нагретую заготовку к форме для склеивания и охладите ее. Если полированная поверхность приклеена, ее следует защитить.

Особенности: Взяв склеиваемую поверхность в качестве эталонной, процесс загрузки диска прост, грубая шлифовка может быть преобразована в диск, и он может выдерживать более высокую скорость и давление. Форма для склеивания очень специфична, а ее стоимость высока.

Три, призматическая подвесная пластина

(1) Метод упругости зажима подвесной плиты пресс-формы:

После нагрева деталей наклеить на склеиваемую поверхность полосу огнезащитной краски; после того, как он остынет, разместите его на плоской форме в соответствии с положением зажимной канавки и поместите ограничительную полосу толщиной около 2 мм вокруг зажимной формы. После растапливания лака аккуратно уложить его на уложенные детали до упора. Затем дайте ему остыть естественным образом.

Метод жесткости:

Просто вставьте детали в паз зажимной формы и прижмите винтами; После нагрева зажимной формы нанесите клей в паз для склеивания и поставьте предварительно нагретую пустую призму для охлаждения.

Преимущества: Простое управление на пластине.

Недостатки: подходит только для деталей со средней и низкой точностью и имеет определенные ограничения для деталей сложной формы.

(2) Подвесная пластина из гипса

Протрите обрабатываемую поверхность установочной формой, покрытой тонким слоем масла, и нанесите около 2 мм парафинового воска на зазор между призмами. Оберните резиновую ленту вокруг установочной формы, наденьте опорную форму, налейте отрегулированную гипсовую суспензию и погрузите призму примерно на 30 мм. После затвердевания гипсовой суспензии снимите резиновое кольцо и потяните его вниз из формы для укладки в горизонтальном направлении, растопите поверхностный парафин, а затем нанесите слой парафина на поверхность открытой гипсовой формы для предотвращения эрозии.

Особенности: Высокая универсальность, низкая угловая точность (θ> 3'), требуется антикоррозионная защита полированной поверхности.

(3) Установка тарелки

Очистите инструмент для фоторезиста и поместите его на опорную пластину, а затем приклейте очищенную поверхность фоторезиста призмы к поверхности фоторезиста инструмента. В это время появляются четкие интерференционные полосы. Слегка сожмите воздух на поверхности фоторезиста, чтобы удалить полосу. Она исчезает и образует фоторезист. Затем поместите легкий пластиковый инструмент на легкую пластиковую подложку и, наконец, покройте все зазоры легкой пластиковой поверхности защитной краской.

Преимущества: можно получить более высокую угловую точность.

Недостатки: требуется высокая точность фотоклеевого инструмента. Для призм с высокими требованиями к дефектам поверхности поверхность фоторезиста имеет определенные ограничения; Диски из фоторезиста не должны подвергаться сильной вибрации и резким перепадам температуры.

(4) Подвешивание за тело

image.png

Положитесь на точность угла и параллельность корпуса, чтобы обеспечить точность обрабатываемой детали. Фактически, подвесная пластина из фоторезиста также является своеобразной подвесной пластиной для тела. Приклейте заготовку к корпусу основы, а затем закрепите тело основы на плоской форме.

Преимущества: высокая точность обработки; непросто разъесть полированную поверхность; нет необходимости вручную обрезать угол цельной детали; после того, как некоторые заготовки приклеены к корпусу, можно непрерывно обрабатывать несколько поверхностей путем поворота корпуса.

Недостатки: требуется высокая точность корпуса и сложность изготовления.

6. Факторы процесса, влияющие на тонкое измельчение

1. Насыпная абразивная обработка

(1) Амплитуда качания - это амплитуда качания верхнего штампа. Чем больше качели, тем больше шлифуется середина верхней формы и край нижней формы. Следовательно, амплитуда качания должна быть соответствующей.

Для плоских форм расстояние поворота верхней формы находится в диапазоне 0,45 ~ 0,65 диаметра нижней формы;

Для сферической формы угол поворота верхней формы находится в пределах 0,4 ~ 0,55 угла открытия нижней формы 2γ.

(2) Отклонение между центром верхней формы и центром нижней формы до и после наперстка; чем больше отклонение, тем больше шлифуются центр верхней формы и край нижней формы.

Для плоскости отклонение может составлять 0 ~ 0,1 амплитуды качания,

Для сферической поверхности это 0 ~ 0,4.

(3) Отношение скорости шпинделя к скорости поворота верхней матрицы - это отношение скорости шпинделя к скорости вращения эксцентрикового колеса. Чем больше частота вращения шпинделя, тем больше шлифовка кромки нижней формы; чем быстрее вращается эксцентриковое колесо, тем быстрее будет шлифоваться центральная часть верхней формы и нижней формы.

Для плоскости скорость шпинделя составляет 0,4 ~ 0,8 амплитуды поворота;

Для сферической поверхности скорость вращения шпинделя в 1 ~ 2,5 раза больше амплитуды поворота.

(4) Вопросы, требующие внимания

① Размер частиц абразива должен быть однородным, что является одним из ключей к точности и качеству;

②Каждый раз при добавлении абразива он должен быть равномерно распределен, и его нельзя добавлять в группу;

③ Абразивная суспензия не должна быть слишком тонкой или слишком толстой, иначе ее легко поцарапать;

④ При замене абразива заготовка и зеркальный диск должны быть очищены, а стол станка также должен быть очищен;

⑤По окончании тонкого шлифования с помощью лупы проверьте, нет ли на поверхности шероховатых отверстий от песка или царапин;

⑥ Радиус кривизны или плоскостность полированной поверхности следует часто проверять, а форму следует обрезать вовремя, когда обнаруживается значительное изменение.

(5) Общие дефекты и их причины

image.png

2. Высокоскоростная алмазно-абразивная обработка.

(1) Скорость шпинделя станка. Количество шлифованного стекла пропорционально скорости шпинделя станка.

(2) Степень шлифования прижимного стекла зеркального диска пропорциональна давлению зеркального диска.

(3) Влияние времени обработки Количество измельченного стекла прямо пропорционально времени обработки.

(4) Исходная шероховатость поверхности заготовки. Исходная шероховатость поверхности заготовки влияет на точность высокоскоростного тонкого шлифования. Чем больше шероховатость, тем больше шлифовка стекла и тем больше шероховатость после тонкого шлифования.

(5) Согласование апертуры Согласование апертуры относится к разнице между радиусом кривизны обработанного диска линзы и окончательным завершенным радиусом кривизны; в общем, диск объектива на 3–4 диафрагмы ниже готовой диафрагмы.

(6) Степень покрытия алмазной пластины для тонкого шлифования обратно пропорциональна объему шлифования. Для больших сферических поверхностей коэффициент покрытия меньше, а для небольших сферических поверхностей коэффициент покрытия больше.