Изготовление и контроль оптических деталей - Ефремов А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Основные материалы планшайб для грубого и тонкого шлифования— это отливки из чугуна СЧ 28—48 и латуни ЛС59-1Л. Чашки для грубого шлифования изготовляют из отливок чугуна СЧ 28—48, сталей 10 и 20, чашки для тонкого шлифования — из латуни ЛС59-1Л. Наиболее предпочтителен инструмент из чугуна. Он превосходит латунный инструмент по интенсивности шлифования в 1,2 раза, а по устойчивости к абразивному износу — в 1,8 раза. Недостатком чугунного инструмента является неоднородность состава отливок, наличие раковин, что может повлечь закрепление зерен абразива на рабочей поверхности и царапание обрабатываемой поверхности. Инструменты всех типов диаметром до 30—40 мм изготовляют из прокатанных стальных прутков.
Для тонкого шлифования кристаллов из германия, кремния и некоторых других используют планшайбы из стекла ЛК5, К8. В этом случае хвостовики из металла наклеивают на стеклянные планшайбы с помощью наклеечных смол. Контрольные или притирочные инструменты изготовляют из латуни.
Для лучшего распределения абразивной суспензии на поверхности инструментов больших размеров делают кольцевые или радиально-кольцевые канавки, что, однако, усложняет промывку инструмента и удаление абразива после обработки.
Заданную форму рабочей поверхности и хвостовик изготовляют механической обработкой. Форму сферической рабочей поверхности контролируют металлическим радиусным шаблоном. Плоские поверхности проверяют наложением плоской стеклянной линейки.
Перед использованием рабочие поверхности подготавливают к работе расшлифовкой свободным абразивом. Расшлифовку осуществляют по вспомогательной заготовке или блоку заготовок, используя абразив перехода, к которому подготавливают инструмент. Заданный радиус поверхности достигается в результате взаимного износа. Контролируют радиус после легкого полирования поверхности заготовки наложением пробного стекла. Для каждого перехода изготовляют шлифовальник со своим радиусом’ рабочей поверхности.
Расчет шлифовальников. Наиболее эффективной обработкой считают последовательный съем припуска в несколько переходов, когда наибольшую толщину снимают более крупным абразивом с
114
последующим изменением как снимаемой толщины стекла, так и зернистости порошка абразива. Шлифование заканчивают по достижении на поверхности минимальной глубины однородного матированного слоя и при отсутствии видимых дефектов чистоты поверхности. Число переходов и зернистость абразивов на переходах шлифования определяют в зависимости от марки стекла и размеров заготовки, общего припуска на обработку и требований к качеству поверхности.
Обработка каждым образивом уменьшает радиус кривизны заготовки, который определяет радиус шлифовальника с учетом поправок на зернистость абразива. Исходными данными для расчета шлифовальника служат R0 — радиус кривизны поверхности готовой детали, Мп — глубина разрушенного слоя, где п — номер абразивного порошка данного перехода, марка стекла детали, взаимное положение заготовки и шлифовальника.
Расчет шлифовальников ведут по такой методике. Радиус кривизны заготовки, полученный после шлифования любым абразивным порошком, определяют по формуле 7?Перзаг=^о±1,2 КМп, где 1,2— коэффициент, учитывающий увеличение слоя Мп за счет неоднородности зернового состава порошков; К — коэффициент, учитывающий твердость по сошлифовыванию стекла. Знак « + » берут для выпуклых, знак «—» — для вогнутых заготовок.
Радиус кривизны шлифовальника вычисляют по формуле #шпер=#перза1ЪЬ4п или #ш1гер=#в+(1,2 К.Мп+Ап), где Ап — толщина слоя абразивной суспензии с номером п абразивного порошка.
Пример расчета. Рассчитать размеры шлифовальника, исходя из условий обработки микропорошком М28 (табл. 10.4) выпуклой поверхности с = 50 мм детали из стекла БКЮ (табл. 10.5), шлифовальник расположен сверху. Подставляя исходные и табличные данные в формулу, поручаем, что Лшмю = 50+ (1,2-1,16-0,022+0,029) =50,051 мм.
Стрелка рабочей поверхности шлифовальника /гшмю=/?шМ1о~ 100 мм.
При обработке плоских поверхностей переходы для инструмента не нужны.
Рассчитанные размеры шлифовальников всегда проверяются по результатам пробных обработок, на которых обнаруживается влияние технологических факторов.
10.4. Значения глубины разрушенного слоя и толщины абразивной суспензии
Номер и марка абразивного порошка Глубина Мп разрушенного слоя стекла, мм Толщина Ап слоя абразивной суспензии, мм Номер и марка абразивного порошка Глубина Мп разрушенного слоя стекла, мм Толщина А п слоя абразивной суспензии, мм
шлифо- вальник снизу шлифо- вальник сверху шлифо- вальинк снизу шлифо- вальник сверху
10 0,122 0,140 0,204 М20 0,015 0,020 0,027
6 0,062 0,080 0,101 М14 0,010 0,013 0,019
4 0,043 0,057 0,071 М10 0,007 0,008 0,014
3 0,035 0,047 0,059 М7 0,005 0,005 0,011
М28 0,022 0,029 0,038
8*
115
10.5. Значения коэффициента твердости по сошлифовыванию стекла
Марка стекла К Марка стекла к
К8 1,00 ЛФ5 1,28
БК8 1,04 Ф1 1,28
БКЮ 1,16 ТФ1 1,40
ТК2 1,20 ТФЗ 1,68
10.3. Инструмент для полирования
Виды и материалы инструмента. Основой инструмента для полирования служит металлический корпус в виде планшайбы, гриба или чашки. Обрабатывающую поверхность инструмента образует слой материала, несущий в процессе работы полирующий абразив.
