Base optique: broyage fin (suspension au sable)

① Réduisez la profondeur de la couche inégale à la surface de la pièce et améliorez son uniformité;

② Améliorez encore la précision de la forme de la surface et la précision dimensionnelle associée de la surface de la pièce pour répondre aux exigences de polissage de la structure de surface et de la forme de la pièce.

méthode:

Meulage fin d'abrasifs libres et d'abrasifs fixes.

1. Meulage fin des abrasifs en vrac

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Le meulage fin de pièces optiques utilise généralement deux sables, c'est-à-dire deux abrasifs de granulométrie différente.

Si la granulométrie abrasive du premier sable est W28, la granulométrie abrasive du second sable est W14.

Certaines pièces spéciales nécessitent trois ou quatre sables, et la granulométrie abrasive peut être W28, W14, W10, W7, etc. Les facteurs du processus de broyage fin comprennent principalement les points suivants:

①La taille relative du moule de broyage fin et de la plaque miroir;

②La plage de swing du dé à coudre;

③L'extension avant et arrière du dé à coudre;

④ Vitesse de rotation de la broche et vitesse de rotation de la cosse.

2. Broyage fin à haute vitesse de diamant

1. outils de meulage de précision haute vitesse diamant

Les abrasifs abrasifs diamantés à grande vitesse sont constitués de disques abrasifs fins diamantés, qui sont collés à la base des abrasifs dans un certain arrangement et fabriqués par meulage.

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(1) La forme du moule de meulage fin en diamant sphérique est soit un moule de meulage fin convexe, soit un moule de meulage fin concave. Tous sont composés d'une feuille de meulage fine, d'un liant et d'une base abrasive.

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(2) Le rayon de courbure du moule de meulage fin en diamant sphérique est la taille nominale du rayon de courbure de la surface sphérique traitée après polissage. Et selon l'ouverture après meulage fin, quelques ouvertures plus basses que l'ouverture après polissage pour rogner le rayon de courbure.

Généralement, 3 ~ 5N est réservé au meulage fin à grande vitesse et 5-10N est réservé au meulage fin des abrasifs en vrac.

Surface sphérique convexe: Rcm> Rtm> Rjm1> Rjm2> Rpm

Surface sphérique concave: Rcm<><><><>

(3) La position relative et la taille du moule de broyage fin et de la plaque miroir

1. La position relative du moule de meulage fin et de la plaque miroir est finement broyée avec des abrasifs en vrac, et la surface convexe est installée sur la broche de la machine-outil. Meulage fin au diamant à grande vitesse, l'outil de meulage diamant est installé sur la broche de la machine-outil.

2. La taille relative du moule de broyage fin et de la plaque miroir

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3. Le rayon de courbure de base du moule de meulage fin

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Dans la formule, le poinçon prend le" -" signe, et le dé concave prend le" +" signe.

Deuxièmement, la sélection des paramètres caractéristiques du disque de meulage fin

(1) Le choix de la taille des particules Dans le meulage de précision à grande vitesse, les outils abrasifs diamantés doivent avoir à la fois une efficacité de meulage plus élevée et une meilleure rugosité de surface.

Pour le premier meulage fin, la taille de disque de meulage diamantée appropriée est W28 ou W20;

Pour le deuxième broyage fin, W10 ou W7 est approprié.

Si un seul broyage fin est utilisé, W14 est approprié.

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(2) Le choix de la concentration. Une concentration trop faible ou trop élevée est défavorable à l'efficacité et à la qualité du broyage fin. La concentration la plus appropriée n'est pas uniforme dans le pays et à l'étranger. Sur le plan intérieur, il est de 30 à 50%; au niveau international, il est de 45%.

(3) Agent de liaison pour les disques de meulage Dans le meulage de précision à grande vitesse, les agents de liaison métalliques sont largement utilisés au pays et à l'étranger, y compris les agents de liaison en bronze et les agents de liaison en acier. L'agent de liaison au bronze est principalement utilisé en Chine.

(4) La forme et la taille de la feuille de meulage fine

La forme du disque poli: généralement rond, mais aussi rectangulaire à l'étranger (Union soviétique). Le cercle a trois formes: plate, convexe et concave.

La taille du disque de meulage: se réfère principalement au diamètre et à l'épaisseur du disque de meulage. De plus, il existe une épaisseur de couche de diamant et un rayon de courbure.

Le diamètre de la plaque de broyage fin: dépend du rayon de courbure, du diamètre du moule de broyage fin et du diamètre du disque miroir.

L'épaisseur du disque de meulage fin: dépend principalement du diamètre du disque de meulage fin.

(5) Choix du taux de couverture

Rapport de couverture: fait référence au rapport de la somme de la surface de la plaque de meulage fine disposée sur l'outil abrasif à la surface de la bille entière de l'outil abrasif.

Z - le nombre de fines pièces de broyage; Ap - la surface de chaque morceau de broyage fin; AW - la surface de la bille de l'outil de meulage.

Le choix du taux de couverture dépend principalement du rayon de courbure de l'outil abrasif.

(6) La disposition des disques de meulage fins doit répondre aux exigences suivantes: assurer la stabilité de forme des outils de meulage; aucun point mort ne doit être produit et le liquide de refroidissement ne doit pas être entravé pour faciliter la dissipation thermique et l'élimination des copeaux.

1. Disposés en cercles concentriques

Il existe deux situations: l'une est que les deux disques de meulage fins adjacents sont disposés en quinconce sur chaque cercle concentrique, c'est-à-dire qu'il y a chevauchement dans la direction radiale; l'autre est que les jeux des disques de meulage fins disposés sur des cercles différents ne sont pas égaux.

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2. Arrangement en spirale

3. La loi d'abrasion idéale du moule de diamant sphérique. Rapport d'usure: le rapport de l'usure du moule au verre et le rapport de l'usure du moule à l'enlèvement du verre. Pour la fonte et le verre, le taux d'abrasion est de 1: 100; pour les disques abrasifs diamantés, il est de 1: 3000.

1. La relation entre la quantité d'usure des disques abrasifs diamantés et le travail de friction L'usure des disques abrasifs diamantés est principalement le résultat d'une action mécanique, c'est-à-dire de l'usure, de la casse, de la perte de particules de diamant et de l'usure du liant.

Les expériences montrent que:

Dans une certaine plage de pression, l'usure du disque de meulage est proportionnelle à la pression;

Dans une certaine plage de vitesse, l'usure est proportionnelle à la vitesse de broyage relative;

Lorsque la rugosité de surface d'origine du verre est la même, la quantité d'usure du disque abrasif est proportionnelle au temps de broyage effectif.

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Dans la situation d'usure idéale, la relation cosinus entre l'usure de chaque point sur la surface de l'outil abrasif, nous appelons donc la loi d'usure idéale comme loi d'usure cosinus.

Comment obtenir une tenue idéale? Il existe deux manières principales:

(1) Concevoir l'outil abrasif sous la distribution de vitesse et de pression donnée, de sorte que la disposition et la distribution des disques abrasifs satisfassent à la loi d'usure cosinus;

(2) Lorsque l'outil abrasif a été réglé, sélectionnez une vitesse et une distribution de pression appropriées pour correspondre à l'outil abrasif, afin d'atteindre l'objectif de l'usure cosinus.

4. Liquide de refroidissement dans le broyage fin à haute vitesse de diamant

Le liquide de refroidissement de meulage de précision à haute vitesse Diamond a quatre fonctions principales: refroidissement, lubrification, nettoyage et action chimique.

Un, effet de refroidissement

Effet de refroidissement: fait référence à la capacité du liquide de refroidissement à absorber et à évacuer la chaleur lorsqu'il s'écoule à travers la surface de l'outil abrasif et de la pièce.

Parmi tous les liquides, la chaleur spécifique de l'eau est la plus importante, soit 2 à 3 fois celle des huiles; lors de l'ébullition à la pression atmosphérique normale, la chaleur d'évaporation de l'eau est de 7 à 15 fois celle des huiles; la conductivité thermique de l'eau est celle des huiles 3 à 5 fois.

2. Lubrification

Lubrification: fait référence à sa capacité à réduire le frottement entre l'outil abrasif diamant et la surface de contact de la pièce, c'est-à-dire sa capacité à réduire la résistance au meulage et l'usure abrasive.

Trois, effet nettoyant

Fonction de nettoyage: se réfère principalement à sa capacité à éliminer les copeaux de verre et les copeaux abrasifs produits lors du traitement dans le temps.

Quatre, action chimique

À l'heure actuelle, le liquide de refroidissement largement utilisé dans le broyage fin à grande vitesse à la maison et à l'étranger est principalement de l'eau, puis une petite quantité de triéthanolamine, de glycérine, de sulfate de nickel, etc. est ajoutée pour former la triéthanolamine-eau, la glycérine-eau, la triéthanolamine- glycérine-eau, etc. Liquide de refroidissement soluble dans l'eau.

1. L'effet d'auto-affûtage chimique du liquide de refroidissement sur les outils abrasifs diamantés

L'agent de liaison cuivre dans le disque de meulage fin diamant peut former deux carbonates de cuivre basiques avec du dioxyde de carbone, de l'oxygène dans l'air et de l'eau dans le liquide de refroidissement: l'un est appelé patine [CuCO3 · Cu (OH) 2 · H2O], et l'autre. l'espèce est appelée azurite bleue [2CuCO3 · Cu (OH) 2]. ,

2. L'absorption du dioxyde de carbone par le liquide de refroidissement

Après l'hydrolyse du verre, en plus du film de gel d'acide silicique, de l'hydroxyde de sodium est également généré. Il réagit avec le dioxyde de carbone dans l'air pour générer du carbonate de sodium. Ce type de sel corrodera la surface du verre.

5. La plaque supérieure des pièces optiques 1. Plaque supérieure plane parallèle

(1) Méthode de chargement de la colle à la cire d'abeille Rosin

première méthode:

Essuyez d'abord le moule de collage, appliquez une couche de colle de liaison après le chauffage, puis placez la pièce préchauffée, ajoutez une certaine pression pour faire sortir l'excès de colle.

Caractéristiques: Cette méthode est souvent utilisée dans le processus de meulage grossier de la plaque supérieure et le meulage fin de la plaque supérieure pour les pièces qui ne nécessitent pas de parallélisme d'ouverture élevé.

Deuxième méthode:

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Essuyez d'abord le moule de collage, puis posez la pièce nettoyée, saupoudrez la colle en poudre sur l'espace de la pièce, chauffez le moule de collage, de sorte que la colle de collage fond et pénètre à partir du bord de la pièce.

Avantages: facile à utiliser.

Inconvénients: le parallélisme n'est pas élevé et ne convient pas aux tranches minces avec une grande précision de surface.

(2) Méthode de distribution et de placement

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Chauffez la pièce à une température qui peut coller la bande adhésive et disposez les bandes adhésives uniformément en fonction de la taille de la pièce. Après refroidissement, collez-le sur le moule de placement, puis placez le moule de collage chauffé, laissez-le tomber naturellement sur les bandes de positionnement autour du moule de placement, et après refroidissement naturel, abaissez la plaque miroir dans le sens horizontal.

Avantages: une meilleure forme de surface (N=0,5) et un meilleur parallélisme (θ=30') peuvent être obtenus

Inconvénients: ne peut pas résister à des conditions de traitement haute pression et haute vitesse, peur des vibrations et nécessite des gradients de température intérieure plus élevés.

(3) Méthode de chargement de colle flottante

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Nettoyez d'abord le tampon de liaison, puis mettez les pièces nettoyées dessus. S'il s'agit d'une surface polie, vous pouvez voir une ouverture claire, puis déposer l'adhésif dans l'espace entre les pièces. Après refroidissement, grattez la colle sur la surface de la pièce à traiter.

Avantages: La pièce et la plaque de liaison n'ont pas besoin d'être chauffées, et la pièce peut atteindre un parallélisme et une précision de surface plus élevés (N≤0,5, θ≤10').

Inconvénients: ne peut pas supporter des conditions de traitement à haute vitesse et haute pression, facile à déplacer.

(4) Méthode de chargement photo-plastique

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Après avoir essuyé la surface en caoutchouc brillant de la pièce, placez-la sur la plaque de support en caoutchouc brillant pour montrer une ouverture claire, et appliquez une petite pression d'un côté de la pièce. S'il y a des bulles ou des taches blanches sur la surface de la colle, utilisez une lampe à alcool pour chauffer localement la pièce à travailler, retirez la colle et nettoyez-la à nouveau, puis terminez à nouveau la colle.

Avantages: Le parallélisme et la planéité peuvent atteindre une très haute précision (N<> ;,=""><>).

Inconvénients: il a un certain impact sur le niveau de défaut de la surface de la résine photosensible; peur des vibrations sévères, du froid et de la chaleur soudains.

Deuxièmement, la lentille sur la plaque

(1) Liste flexible

Faites d'abord la boule de laque de feu en fonction de la forme de la lentille, placez la bille de laque de feu sur la lentille préchauffée, retirez-la après refroidissement, puis essuyez la surface à traiter, selon l'arrangement déterminé, collez la lentille à la pâte qui a été enduit d'une fine couche d'huile Mettez dans le moule, placez le moule de collage chauffé et attendez qu'il s'enfonce dans les pièces de positionnement sur les bords environnants, et retirez-le après refroidissement.

Caractéristiques: Basé sur la surface traitée, le moule de liaison est simple et polyvalent.

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(2) Plaque de suspension rigide

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Chauffez d'abord le moule de liaison à une température qui peut faire fondre la colle de liaison, coller le papier de liaison ou utiliser le bâton de colle de liaison pour recouvrir la rainure fixe, puis coller la pièce préchauffée sur le moule de liaison et la refroidir. Si la surface polie est collée, elle doit être protégée.

Caractéristiques: En prenant la surface de collage comme surface de référence, le processus de chargement du disque est simple, le meulage grossier peut être transformé en disque et il peut résister à une vitesse et une pression plus élevées. Le moule de collage est très spécifique et le coût du moule de traitement est élevé.

Trois, plaque de suspension prisme

(1) La méthode d'élasticité de la plaque de suspension du moule de serrage:

Après avoir chauffé les pièces, collez une bande de peinture anti-feu sur la surface de collage; après son refroidissement, disposez-le sur le moule plat en fonction de la position de la rainure de serrage, et placez une bande limite d'une épaisseur d'environ 2 mm autour du moule de serrage. Après avoir fait fondre la température de la laque, placez-la avec précision sur les pièces disposées jusqu'à la barre limite. Ensuite, laissez-le refroidir naturellement.

Méthode de rigidité:

Il suffit de mettre les pièces dans la rainure du moule de serrage et de la presser avec des vis; après avoir chauffé le moule de serrage, appliquez de la colle adhésive dans la rainure de liaison et laissez refroidir le prisme vierge préchauffé.

Avantages: Opération simple sur la plaque.

Inconvénients: il convient uniquement aux pièces de précision moyenne et faible et présente certaines limitations pour les pièces aux formes complexes.

(2) Plaque de suspension en plâtre

Essuyez la surface à traiter sur le moule de placement enduit d'une fine couche d'huile et saupoudrez environ 2 mm de paraffine sur l'espace entre les prismes. Placez une bande de caoutchouc autour du moule de placement, placez le moule de support, versez la suspension de gypse ajustée et submergez le prisme d'environ 30 mm. Une fois la suspension de gypse solidifiée, retirez l'anneau en caoutchouc et tirez-le vers le bas du moule de placement dans le sens horizontal, faites fondre la paraffine de surface, puis appliquez une couche de paraffine sur la surface du moule en plâtre exposé pour éviter l'érosion.

Caractéristiques: grande polyvalence, faible précision d'angle (θ> 3'), une protection anti-corrosion est requise pour la surface polie.

(3) Mise sur la plaque

Nettoyez l'outil de photorésist et placez-le sur la plaque de support, puis collez la surface de photorésist prisme nettoyée sur la surface de photorésist de l'outil. A ce moment, des franges d'interférence claires apparaissent. Pressez doucement l'air sur la surface de la résine photosensible pour enlever la bande. Elle disparaît et forme une résine photosensible. Ensuite, placez l'outil en plastique léger sur le panneau de support en plastique léger et enduisez enfin tous les espaces de la surface en plastique léger avec de la peinture protectrice.

Avantages: une précision angulaire plus élevée peut être obtenue.

Inconvénients: une haute précision de l'outil photo-colle est requise. Pour les prismes avec des exigences élevées en matière de défauts de surface, la surface de la résine photosensible présente certaines limitations; Les disques photorésistants ne doivent pas être soumis à de fortes vibrations et à des changements brusques de température.

(4) suspendu par le corps

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Fiez-vous à la précision angulaire et au parallélisme du corps pour garantir la précision de la pièce. En fait, la plaque de suspension de photorésist est également une sorte de plaque de suspension de corps. Collez la pièce sur le corps de support, puis fixez le corps de support sur le moule plat.

Avantages: haute précision de traitement; pas facile de corroder la surface polie; pas besoin de couper manuellement l'angle d'une seule pièce; après que certaines pièces soient collées sur le corps, plusieurs surfaces peuvent être traitées en continu en tournant le corps.

Inconvénients: il nécessite une grande précision du corps et une fabrication difficile.

6. Facteurs de processus affectant le broyage fin

1. Traitement abrasif en vrac

(1) L'amplitude d'oscillation est l'amplitude d'oscillation de la matrice supérieure. Plus la balançoire est grande, plus le milieu du moule supérieur et le bord du moule inférieur sont broyés. Par conséquent, l'amplitude du swing doit être appropriée.

Pour les moules plats, la distance de basculement du moule supérieur est dans la plage de 0,45 à 0,65 du diamètre du moule inférieur;

Pour le moule sphérique, l'angle d'oscillation du moule supérieur est compris entre 0,4 et 0,55 de l'angle d'ouverture du moule inférieur 2γ.

(2) l'écart entre le centre du moule supérieur et le centre du moule inférieur avant et après le dé à coudre; plus l'écart est important, plus le centre du moule supérieur et le bord du moule inférieur sont rectifiés.

Pour l'avion, l'écart peut être de 0 ~ 0,1 de l'amplitude du swing,

Pour la surface sphérique, il est de 0 ~ 0,4.

(3) Le rapport entre la vitesse de broche et la vitesse de rotation de la matrice supérieure est le rapport entre la vitesse de la broche et la vitesse de la roue excentrique. Plus la vitesse de la broche est élevée, plus le meulage du bord du moule inférieur est important; plus la roue excentrique tourne vite, plus la partie centrale du moule supérieur et le moule inférieur seront rectifiés rapidement.

Pour le plan, la vitesse de la broche est de 0,4 à 0,8 fois l'amplitude de rotation;

Pour la surface sphérique, la vitesse de la broche est de 1 à 2,5 fois l'amplitude de rotation.

(4) Questions nécessitant une attention particulière

①La granulométrie de l'abrasif doit être uniforme, ce qui est l'une des clés de la précision et de la qualité;

②Chaque fois, lors de l'ajout d'abrasif, il doit être uniformément dispersé et il ne convient pas de l'ajouter dans un groupe;

③La suspension abrasive ne doit pas être trop fine ou trop épaisse, sinon elle est facile à rayer

④ Lors du changement d'abrasif, la pièce à travailler et le disque miroir doivent être nettoyés et la table de la machine doit également être essuyée;

⑤Après avoir terminé le meulage fin, utilisez une loupe pour vérifier s'il y a des trous de sable rugueux ou des rayures sur la surface;

⑥ Le rayon de courbure ou la planéité de la surface polie doit être vérifié fréquemment, et le moule doit être coupé à temps lorsque le changement s'avère important.

(5) Défauts communs et leurs causes

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2. Traitement abrasif au diamant à grande vitesse

(1) Vitesse de broche de la machine-outil La quantité de verre de meulage est proportionnelle à la vitesse de la broche de la machine-outil.

(2) La quantité de meulage du verre de pression du disque miroir est proportionnelle à la pression du disque miroir.

(3) L'effet du temps de traitement La quantité de verre broyée est directement proportionnelle au temps de traitement.

(4) La rugosité de surface initiale de la pièce à usiner La rugosité de surface initiale de la pièce à usiner affecte la précision du meulage fin à grande vitesse. Plus la rugosité est élevée, plus la quantité de meulage du verre est importante et plus la rugosité après un meulage fin est grande.

(5) Adaptation d'ouverture La correspondance d'ouverture fait référence à la différence entre le rayon de courbure du disque de lentille traité et le rayon de courbure terminé final; en général, le disque d'objectif a 3 à 4 ouvertures plus bas que l'ouverture finie.

(6) Le taux de couverture de la plaque de meulage fin diamant est inversement proportionnel au volume de meulage. Pour les grandes surfaces sphériques, le taux de couverture est plus petit et pour les petites surfaces sphériques, le taux de couverture est plus grand.