Base óptica: moagem fina (suspensão em areia)

① Reduza a profundidade da camada irregular na superfície da peça e melhore sua uniformidade;

② Melhorar ainda mais a precisão do formato da superfície e a precisão dimensional da superfície da peça para atender aos requisitos de polimento da estrutura da superfície e do formato da peça.

método:

Retificação fina de abrasivos soltos e abrasivos fixos.

1. Moagem fina de abrasivos soltos

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A retificação fina de peças ópticas geralmente utiliza duas areias, ou seja, dois abrasivos com diferentes tamanhos de partículas.

Se o tamanho do grão abrasivo da primeira areia é W28, o tamanho do grão abrasivo da segunda areia é W14.

Algumas peças especiais requerem três ou quatro areias, e o tamanho do grão abrasivo pode ser W28, W14, W10, W7, etc. Os fatores do processo de moagem fina incluem principalmente os seguintes pontos:

① O tamanho relativo do molde de moagem fina e placa de espelho;

② O alcance do balanço do dedal;

③A extensão frontal e traseira do dedal;

④ Rotação do fuso e velocidade de giro do dedal.

2. Retificação fina de diamante de alta velocidade

1. Ferramentas de retificação de precisão de diamante de alta velocidade

Os abrasivos de desbaste fino de diamante de alta velocidade são feitos de discos de desbaste fino de diamante, que são colados à base dos abrasivos em um determinado arranjo e feitos por desbaste.

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(1) A forma do molde esférico de moagem fina de diamante é o molde de moagem fina convexa ou côncava. Todos são compostos por uma folha de moagem fina, um ligante e uma base abrasiva.

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(2) O raio de curvatura do molde de retificação fina de diamante esférico é o tamanho nominal do raio de curvatura da superfície esférica processada após o polimento. E de acordo com a abertura, após lixamento fino, algumas aberturas menores do que a abertura após o polimento para aparar o raio de curvatura.

Geralmente, 3 ~ 5N é reservado para lixamento fino de alta velocidade e 5-10N é reservado para lixamento fino de abrasivos soltos.

Superfície esférica convexa: Rcm> Rtm> Rjm1> Rjm2> Rpm

Superfície esférica côncava: Rcm<><><><>

(3) A posição relativa e o tamanho do molde de moagem fina e a placa de espelho

1. A posição relativa do molde de moagem fina e da placa do espelho é finamente retificada com abrasivos soltos, e a superfície convexa é instalada no eixo da máquina-ferramenta. Retificação fina de diamante de alta velocidade, a ferramenta de retificação de diamante é instalada no fuso da máquina-ferramenta.

2. O tamanho relativo do molde de moagem fina e da placa de espelho

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3. O raio de curvatura da base do molde de moagem fina

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Na fórmula, o punção assume o valor" -" sinal, e o dado côncavo leva o" +" placa.

Em segundo lugar, a seleção dos parâmetros característicos do disco de moagem fina

(1) A escolha do tamanho de partícula Na retificação de precisão de alta velocidade, as ferramentas abrasivas de diamante são necessárias para ter maior eficiência de retificação e melhor rugosidade superficial.

Para a primeira retificação fina, o tamanho apropriado do disco de retificação de diamante é W28 ou W20;

Para a segunda moagem fina, W10 ou W7 é apropriado.

Se apenas uma moagem fina for usada, W14 é apropriado.

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(2) A escolha da concentração. Concentrações muito baixas ou muito altas são desfavoráveis ​​para a eficiência e qualidade da moagem fina. A concentração mais adequada não é uniforme em casa e no exterior. Domesticamente, é 30-50%; internacionalmente, é de 45%.

(3) Agente de ligação para discos de moagem Na retificação de precisão de alta velocidade, os agentes de ligação de metal são amplamente usados ​​em casa e no exterior, incluindo agentes de ligação de bronze e agentes de ligação de aço. O agente de ligação de bronze é usado principalmente na China.

(4) A forma e o tamanho da folha de moagem fina

A forma do disco polido: geralmente redondo, mas também retangular no exterior (União Soviética). O círculo tem três formas: plano, convexo e côncavo.

O tamanho do disco de moagem: refere-se principalmente ao diâmetro e espessura do disco de moagem. Além disso, existem a espessura da camada de diamante e o raio de curvatura.

O diâmetro da placa de esmerilhamento: depende do raio de curvatura, do diâmetro do molde de esmerilhamento e do diâmetro do disco de espelho.

A espessura do disco de moagem fina: depende principalmente do diâmetro do disco de moagem fina.

(5) Escolha da taxa de cobertura

Taxa de cobertura: refere-se à razão da soma da área superficial da placa de esmerilhamento fino disposta na ferramenta abrasiva para a área superficial de toda a esfera da ferramenta abrasiva.

Z - o número de peças de moagem fina; Ap - a área de cada peça de moagem fina; AW — a área da superfície da esfera da ferramenta de retificação.

A escolha da taxa de cobertura depende principalmente do raio de curvatura da ferramenta abrasiva.

(6) A disposição dos discos de desbaste fino deve atender aos seguintes requisitos: para garantir a estabilidade da forma das ferramentas de desbaste; nenhum ponto morto deve ser produzido e o refrigerante deve ser desimpedido para facilitar a dissipação de calor e a remoção de cavacos.

1. Dispostos em círculos concêntricos

As situações são duas: uma é que os dois discos de retificação finos adjacentes estão dispostos escalonados em cada círculo concêntrico, ou seja, há sobreposição na direção radial; a outra é que as folgas dos discos de desbaste finos dispostos em círculos diferentes não são iguais.

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2. Disposição em espiral

3. A lei de abrasão ideal do molde de diamante esférico. Relação de desgaste: a relação entre o desgaste do molde e o vidro e a relação entre o desgaste do molde e a remoção do vidro. Para ferro fundido e vidro, a taxa de abrasão é de 1: 100; para discos de retificação de diamante, é 1: 3000.

1. A relação entre a quantidade de desgaste dos discos abrasivos de diamante e o trabalho de fricção O desgaste dos discos abrasivos de diamante é principalmente o resultado da ação mecânica, ou seja, o desgaste, a quebra, o derramamento de partículas de diamante e o desgaste do agente de ligação.

Experimentos mostram que:

Em uma determinada faixa de pressão, o desgaste do disco de moagem é proporcional à pressão;

Em uma determinada faixa de velocidade, o desgaste é proporcional à velocidade relativa de retificação;

Quando a rugosidade da superfície original do vidro é a mesma, o desgaste do disco de esmerilhamento é proporcional ao tempo efetivo de esmerilhamento.

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Na situação de desgaste ideal, é a relação cosseno entre o desgaste de cada ponto na superfície da ferramenta abrasiva, por isso chamamos a lei do desgaste ideal de lei do desgaste cosseno.

Como conseguir um desgaste ideal? Existem duas maneiras principais:

(1) Projetar a ferramenta abrasiva sob a velocidade dada e distribuição de pressão, de modo que o arranjo e distribuição dos discos abrasivos atendam à lei do desgaste do cosseno;

(2) Quando a ferramenta abrasiva tiver sido ajustada, selecione uma velocidade apropriada e distribuição de pressão para corresponder à ferramenta abrasiva, de modo a atingir o propósito de desgaste do cosseno.

4. Refrigerante em moagem fina de diamante de alta velocidade

O líquido refrigerante de diamante para moagem de alta velocidade tem quatro funções principais: resfriamento, lubrificação, limpeza e ação química.

Um, efeito de resfriamento

Efeito de resfriamento: refere-se à capacidade do refrigerante de absorver e retirar o calor quando ele flui pela superfície da ferramenta abrasiva e da peça de trabalho.

Entre todos os líquidos, o calor específico da água é o maior, 2 a 3 vezes o dos óleos; quando fervendo à pressão atmosférica padrão, o calor de evaporação da água é 7 a 15 vezes o dos óleos; a condutividade térmica da água é a dos óleos 3 a 5 vezes.

2. Lubrificação

Lubrificação: refere-se à sua capacidade de reduzir o atrito entre a ferramenta abrasiva de diamante e a superfície de contato da peça, ou seja, a capacidade de reduzir a resistência ao desbaste e o desgaste abrasivo.

Três, efeito de limpeza

Função de limpeza: refere-se principalmente à sua capacidade de remover lascas de vidro e lascas abrasivas produzidas no processamento a tempo.

Quatro, ação química

Atualmente, o refrigerante amplamente utilizado na moagem fina de alta velocidade no país e no exterior é principalmente água e, em seguida, uma pequena quantidade de trietanolamina, glicerina, sulfato de níquel, etc. é adicionada para formar trietanolamina-água, glicerina-água, trietanolamina- glicerina-água, etc. Líquido refrigerante solúvel em água.

1. O efeito químico de autoafiação do refrigerante em ferramentas abrasivas de diamante

O agente de ligação cobre no disco de moagem fina de diamante pode formar dois carbonatos básicos de cobre com dióxido de carbono, oxigênio no ar e água no refrigerante: um é chamado de pátina [CuCO3 · Cu (OH) 2 · H2O], e o outro espécie é chamada de azurita azul [2CuCO3 · Cu (OH) 2]. ,

2. A absorção de dióxido de carbono pelo refrigerante

Após a hidrólise do vidro, além do filme de gel de ácido silícico, também é gerado hidróxido de sódio. Ele reage com o dióxido de carbono no ar para gerar carbonato de sódio. Este tipo de sal irá corroer a superfície do vidro.

5. A placa superior das peças ópticas 1. Placa superior do plano paralelo

(1) Método de carregamento de cola de cera de colofónia

método um:

Limpe primeiro o molde de colagem, aplique uma camada de cola de colagem após o aquecimento e, em seguida, coloque a peça de trabalho pré-aquecida, adicione uma certa pressão para espremer o excesso de cola.

Características: Este método é freqüentemente usado no processo de desbaste da placa superior e no desbaste fino da placa superior para peças que não requerem paralelismo de alta abertura.

Método dois:

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Limpe primeiro o molde de colagem, em seguida coloque a peça de trabalho limpa, polvilhe a cola em pó na lacuna da peça, aqueça o molde de colagem, de modo que a cola derreta e penetre pela borda da peça.

Vantagens: fácil de operar.

Desvantagens: O paralelismo não é alto e não é adequado para fatias finas com alta precisão de superfície.

(2) Método de dispensação e colocação

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Aqueça a peça de trabalho a uma temperatura que possa grudar na fita adesiva e organize as fitas adesivas uniformemente de acordo com o tamanho da peça de trabalho. Após o resfriamento, cole-o no molde de colocação, em seguida coloque o molde de colagem aquecido, deixe-o cair naturalmente nas tiras de posicionamento ao redor do molde de colocação e, após o resfriamento natural, puxe a placa do espelho para baixo na direção horizontal.

Vantagens: melhor forma de superfície (N=0,5) e paralelismo (θ=30') podem ser obtidos

Desvantagens: Não pode suportar condições de processamento de alta pressão e alta velocidade, medo de vibração e requer gradientes de temperatura interna mais elevados.

(3) Método de carregamento de cola flutuante

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Limpe a almofada de colagem primeiro e, em seguida, coloque as peças limpas. Se for uma superfície polida, você pode ver uma abertura clara e, em seguida, soltar o adesivo no espaço entre as partes. Após o resfriamento, raspe a cola da superfície da peça a ser processada.

Vantagens: A peça de trabalho e a placa de ligação não precisam ser aquecidas, e a peça de trabalho pode atingir maior paralelismo e precisão de superfície (N≤0,5, θ≤10').

Desvantagens: Não pode suportar as condições de processamento de alta velocidade e alta pressão, fácil de mover.

(4) Método de carregamento de foto-plástico

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Depois de limpar a superfície de borracha brilhante da peça, coloque-a na placa de suporte de borracha brilhante para mostrar uma abertura clara e aplique um pouco de pressão de um lado da peça. Se houver bolhas ou manchas brancas na superfície da cola, use uma lamparina de álcool para aquecer localmente a peça de trabalho, remova a cola e limpe-a novamente e, em seguida, finalize a cola novamente.

Vantagens: O paralelismo e o nivelamento podem atingir uma precisão muito alta (N<> ;,=""><>).

Desvantagens: Tem certo impacto no nível de defeitos da superfície fotorresistente; medo de vibração severa, frio e calor repentinos.

Em segundo lugar, a lente da placa

(1) Lista flexível

Faça primeiro a bola de laca de fogo de acordo com o formato da lente, coloque a bola de laca de fogo na lente pré-aquecida, retire após o resfriamento, e a seguir limpe a superfície a ser processada, conforme o arranjo determinado, cole a lente na pasta que foi revestido com uma fina camada de óleo. Coloque no molde, coloque o molde de colagem aquecido e espere que ele afunde nas peças de posicionamento nas bordas circundantes, e retire-o após o resfriamento.

Características: Com base na superfície processada, o molde de colagem é simples e versátil.

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(2) Placa de suspensão rígida

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Primeiro aqueça o molde de colagem a uma temperatura que possa derreter a cola de colagem, cole o papel de colagem ou use a cola em bastão para revestir a ranhura fixa e, em seguida, cole a peça de trabalho pré-aquecida no molde de colagem e resfrie-a. Se a superfície polida for colada, ela deve ser protegida.

Características: Tomando a superfície de ligação como superfície de referência, o processo de carregamento do disco é simples, a retificação áspera pode ser processada em um disco e pode suportar velocidade e pressão mais altas. O molde de colagem é altamente específico e o custo do molde de processamento é alto.

Três, placa de suspensão de prisma

(1) O método de elasticidade para prender a placa de suspensão do molde:

Após aquecer as peças, cole uma tira de tinta a fogo na superfície de colagem; após o resfriamento, arrume-o sobre o molde plano de acordo com a posição da ranhura de fixação e coloque uma tira limite com espessura de cerca de 2mm ao redor do molde de fixação. Após derreter a temperatura da laca, posicione-a com precisão sobre as peças dispostas até a barra limite. Em seguida, deixe esfriar naturalmente.

Método de rigidez:

Basta colocar as peças na ranhura do molde de fixação e prensar com parafusos; após aquecer o molde de fixação, aplique cola adesiva na ranhura de colagem e deixe o prisma em branco pré-aquecido esfriar.

Vantagens: Operação simples na placa.

Desvantagens: Só é adequado para peças de média e baixa precisão e possui certas limitações para peças com formatos complexos.

(2) Placa de gesso

Limpe a superfície a ser processada no molde de colocação revestido com uma fina camada de óleo e polvilhe cerca de 2 mm de cera de parafina no espaço entre os prismas. Coloque um elástico em volta do molde de colocação, coloque no molde de suporte, despeje a pasta de gesso ajustada e submerja o prisma cerca de 30 mm. Depois que a pasta de gesso solidificou, remova o anel de borracha e puxe-o para baixo do molde de colocação na direção horizontal, derreta a parafina da superfície e aplique uma camada de parafina na superfície do molde de gesso exposto para evitar a erosão.

Características: Forte versatilidade, precisão de ângulo baixo (θ> 3'), proteção anticorrosiva é necessária para a superfície polida.

(3) Colocando no prato

Limpe a ferramenta fotorresiste e coloque-a na placa de suporte e, em seguida, cole a superfície fotoresiste do prisma limpo na superfície fotoresiste da ferramenta. Nesse momento, aparecem franjas de interferência claras. Esprema suavemente o ar na superfície fotorresistente para remover a faixa. Ela desaparece e forma um fotorresiste. Em seguida, coloque a ferramenta de plástico leve na placa de suporte de plástico leve e, finalmente, cubra todas as lacunas da superfície de plástico leve com tinta protetora.

Vantagens: pode-se obter maior precisão do ângulo.

Desvantagens: é necessária alta precisão da ferramenta de foto-cola. Para prismas com altos requisitos de defeitos de superfície, a superfície fotoresiste tem certas limitações; os discos fotorresistentes não devem ser submetidos a fortes vibrações e mudanças repentinas de temperatura.

(4) Pendurado pelo corpo

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Confie na precisão do ângulo e no paralelismo do corpo para garantir a precisão da peça de trabalho. Na verdade, a placa de suspensão fotorresistente também é uma espécie de placa de suspensão do corpo. Cole a peça de trabalho no corpo de apoio e, em seguida, fixe o corpo de apoio no molde plano.

Vantagens: alta precisão de processamento; não é fácil corroer a superfície polida; não há necessidade de aparar manualmente o ângulo de uma única peça; depois que algumas peças de trabalho são coladas no corpo, várias superfícies podem ser processadas continuamente girando o corpo.

Desvantagens: Requer alta precisão corporal e difícil fabricação.

6. Fatores de processo que afetam a moagem fina

1. Processamento abrasivo a granel

(1) A amplitude de balanço é a amplitude de balanço da matriz superior. Quanto maior o balanço, mais moído será o meio do molde superior e a borda do molde inferior. Portanto, a amplitude de oscilação deve ser adequada.

Para moldes planos, a distância de balanço do molde superior está dentro da faixa de 0,45 ~ 0,65 do diâmetro do molde inferior;

Para o molde esférico, o ângulo de oscilação do molde superior está dentro da faixa de 0,4 ~ 0,55 do ângulo de abertura do molde inferior 2γ.

(2) O desvio entre o centro do molde superior e o centro do molde inferior antes e depois do dedal; quanto maior o desvio, mais o centro do molde superior e a borda do molde inferior são retificados.

Para o plano, o desvio pode ser de 0 ~ 0,1 da amplitude de oscilação,

Para superfície esférica, é 0 ~ 0,4.

(3) A relação entre a velocidade do fuso e a velocidade superior de giro da matriz é a relação entre a velocidade do fuso e a velocidade excêntrica da roda. Quanto maior a velocidade do fuso, maior será a retificação da borda do molde inferior; quanto mais rápido a roda excêntrica gira, mais rápido a parte central do molde superior e o molde inferior serão retificados.

Para o plano, a velocidade do fuso é 0,4 ~ 0,8 vezes a amplitude de oscilação;

Para a superfície esférica, a velocidade do fuso é 1 ~ 2,5 vezes a amplitude de oscilação.

(4) Assuntos que requerem atenção

①A granulometria do abrasivo deve ser uniforme, o que é um dos segredos para precisão e qualidade;

②A cada vez que adicionar abrasivo, deve-se dispersar uniformemente, não sendo adequado adicionar em grupo;

③A suspensão abrasiva não deve ser muito fina ou muito grossa, caso contrário, é fácil de riscar;

④ Ao trocar o abrasivo, a peça de trabalho e o disco de espelho devem ser esfregados e limpos, e a mesa da máquina também deve ser limpa;

⑤Após o acabamento do lixamento fino, use uma lupa para verificar se há buracos de areia ásperos ou arranhões na superfície;

⑥ O raio de curvatura ou planicidade da superfície polida deve ser verificado freqüentemente, e o molde deve ser aparado a tempo quando a mudança for considerada grande.

(5) Defeitos comuns e suas causas

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2. Processamento abrasivo de diamante de alta velocidade

(1) Velocidade do fuso da máquina-ferramenta A quantidade de vidro de moagem é proporcional à velocidade do fuso da máquina-ferramenta.

(2) A quantidade de moagem do vidro de pressão do disco de espelho é proporcional à pressão do disco de espelho.

(3) O efeito do tempo de processamento A quantidade de vidro moído é diretamente proporcional ao tempo de processamento.

(4) A rugosidade da superfície inicial da peça de trabalho A rugosidade da superfície inicial da peça de trabalho afeta a precisão do desbaste fino em alta velocidade. Quanto maior for a rugosidade, maior será a quantidade de moagem do vidro e maior será a rugosidade após a moagem fina.

(5) Ajuste de abertura Ajuste de abertura refere-se à diferença entre o raio de curvatura do disco de lente processado e o raio de curvatura final concluído; em geral, o disco da lente é 3 a 4 aberturas mais baixo do que a abertura acabada.

(6) A taxa de cobertura da placa de moagem fina de diamante é inversamente proporcional ao volume de moagem. Para grandes superfícies esféricas, a taxa de cobertura é menor, e para pequenas superfícies esféricas, a taxa de cobertura é maior.