Способ изготовления оптических деталей Советский патент 1991 года по МПК B24B1/00 B24B13/00 

Изобретение относится к абразивной обработке стекла и может быть, в частности, использовано при шлифовании поверхностей оптических деталей.

Цель изобретения - повышение качества и производительности обработки за счет обеспечения возможности регулирования зернистости инструмента.

Для реализации способа используют инструмент на эпоксидной связке, причем шлифование на начальной стадии осуществляют инструментом с температурой рабочей поверхности 15-30°С, а на завершающей стадии шлифования рабочую поверхность инструмента нагревают до температуры, в пределах 45 1 10°С, определяемой выражением

р

.-- +20°С,

Да

где Ra20° - шероховатость обработанной по верхности, обеспечиваемая инструментом с температурой рабочей поверхности 15-30°С, мкм;

Ra - требуемая шероховатость обрабатываемой поверхности после обработки, мкм.

Время шлифования материала на завершающей стадии определяется выражением

Н

„ Т ° (ЙЛРТаТ-ЙТ+О где п - заданная величина съема на

завершающей стадии шлифования, мкм;

и о°

(-) -скорость съема абразивным инструментом при 15-30°С, мкм/с;

коэффициенты регрес- сии, зависящие от индивидуальных особенностей инструмента

а+П ..3)

6+(5...30)X10-3fС+(0,5...1)

При разогревании связки происходит вдавливание абразивных зерен в нее и выравнивание их по высоте, что определяет шероховатость обрабатываемой поверхности стекла при использовании сравнительно крупных зерен, а при охлаждении CBHIKH до 15-30°С происходит восстановление аб(Л

о оэ оо

j

разивных зерен на прежнем уровне. Это объясняется теплофизическими свойствами эпоксидной смолы. От степени разогрева связки на завершающей стадии шлифования зависит величина шероховатости обрабатываемой детали и время шлифова-ния.

Использование в способе инструмента на эпоксидной связке с его разогревом на завершающей стадии позволяет сделать инструмент сплошным, позволяющим снизить шероховатость обрабатываемой поверхности, а прилагаемое давление в процессе обработки не изменять, что повышает эксплуатационные свойства инструмента и качество обработки.

Способ шлифования осуществляется следующим образом.

На станок устанавливают обрабатываемую деталь, сверху накладывают обрабатывающий инструмент на эпоксидной связке. В зону обработки подают смазочно-охлаж- дающую жидкость (СОЖ) при 15-30°С, прилагают давление, приводят в действие кинематическую часть станка и осуществляют процесс шлифования. После снятия основной части припуска детали, не останавливая станка, вместо СОЖ при 15-30°С подают СОЖ, нагретую до 45-1 10°С. Инструмент разогревается, абразивные зерна вдавливаются в связку и продолжается процесс шлифования с меньшим врезанием абразивных зерен в обрабатываемое стекло, что в конечном итоге определяет величину шероховатости обработанной поверхности. После остановки кинематической части станка инструмент остывает, абразивные зерна восстанавливаются на прежнем уровне.

Способ испытывали в лабораторных условиях на испытательной установке при обработке стекла марки К8 с шероховатостью поверхности 1,25 мкм алмазным инструментом на эпоксидной связке с зернистостью АСМ 60/40 1%-ной концентрации. Окружная скорость вращения инструмента при этом выбиралась равной 15 м/с, давление 5ХЮ4 Па. В качестве СОЖ использовали 30%-ный водный раствор глицерина. Подача СОЖ осуществлялась двумя помпами с разных резервуаров (в одном СОЖ холодная при 15-30°С, в другом - нагреваемая). Время шлифования в процессе испытания поддерживалось постоянным и выбиралось таким, чтобы на 1 переходе обеспечивался съем стекла, равный 80- 100 мкм. Съем 1 перехода контролировался прибором активного контроля БВ 4111,

° после чего происходило переключение СОЖ. Сравнительные данные испытания предложенного способа с различной исходной зернистостью инструмента и известного способа представлены в табл. 1 и 2.

5Из приведенных данных видно, что шероховатость обработанной поверхности по предложенному способу улучшается в 1,1 - 2,5 раза по сравнению со шлифованием по известному способу.

Время шлифования по предложенному

0 способу уменьшается в 1,7 раза по сравнению со шлифованием по известному способу

Кроме того, при шлифовании по предложенному способу не требовалось изменять приложенное давление. По сравнению с известным способом конструкция инструмента была сплошной, не требующей подналадки в процессе обработки и состояла из одной фракции алмаза, что характеризует высокие эксплуатационные свойства инструмено та, используемого при шлифовании

Формула изобретения

Способ изготовления оптических деталей, при котором с одной установки детали по5 следовательно осуществляют операции грубого и тонкого шлифования абразивным инструментом, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и производительности обработки, берут инструмент на эпоксидной связке, причем на операции грубого шлифо0 вания рабочую поверхность инструмента нагревают до 15-30°С, а на операции чистового шлифования - до 45-110°С.

5

1668107

Таблица 1

Изобретение относится к абразивной обработке стекла и может быть, в частности, использовано при шлифовании оптических поверхностей. Цель изобретения - повышение качества и производительности обработки за счет обеспечения возможности регулирования зернистости инструмента. Для обработки используют инструмент на эпоксидной связке, причем на стадии грубого шлифования в зону обработки подают СОЖ с температурой 15 - 30°С, а при чистовом шлифовании СОЖ подают нагретую до температуры 45 - 110°С. Инструмент разогревается, абразивные зерна вдавливаются в связку и продолжается процесс шлифования с меньшим врезанием абразивных зерен в обрабатываемый материал, что определяет величину шероховатости обрабатываемой поверхности. 2 табл.

Предложенный способ

кция аза АСВ 50, зка Ml, -ная центия

20 20 20 20 20 20 20 20 20

20

35

45

55

70

80

90

100

110

120

20 20 20 20 20 20 20 20 20

Известный способ

Фракция 50 алмаза АСН 20/14, связка М-015, 10%-ная концентрация

тость исходной поверхности, которая соответствовала R 2,5

Таблица2

0,25 0,19 О, 12 0,11 О, 10 0,09 0,08 0,08 0,28

0,20