Способ абразивной обработки исландского шпата
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ Х
РЕСПУБЛИК (51(4 В 24 В 1/00
%(L$
Ф 4
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН-1ИЯ
Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСВ BY! ger7
A! "Ч -,;! f <1 ° J:7 (7< 17< p< r!<
" В .(. H.<к!: (и -1;, — 1-.1Р поп<и.lf рп т9 — 11
Во с(1
B< iP 1 T!1ЛГ!! Г11ИК РП.
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ (21) 3599801/2 5 — 08 (22) 14.06.83 (u6) 30.10.87. ((юл. (I.- 410 (71) Институт фи-зи:.и AH ВССГ (72) И.A. .<1орозов, 3. E(. ".(<>pna<»3;l и Э.А. Смирновa (53) 621. 923. 5 ((!8(7.. J-,! (56) R. N. Rm;lr t t . (1 рrn<(1;: (: ц
Hi(.E3 g CalC ite. — т. of 6c i ent if i < (!It J Ja— ments, 1961. ч. 38. "- „7 . (с ., Винокуров В. (1. 1 др . Т< хи с и<: 1 B изг<1то<зления !!ch <<р1!х < пт1<ч . х Леталей из криг в:..по!3, Л., О(() f1 . !if, 1960, . 76. (54) (57) СПОСОВ А(В7<3ИВ((!)71 ОВР,<,1,
«< р 331 lL! li И С Я тЕM, 1 Г „Г И<-SIBJ !JOB!,JJJe— ния кпчс < тва 170IJepõ!f< còe I, располо+<-!(HJ,!:; Пс ППЕН;lпhУ.<ЯРfl!i 13ЛП ПОЛ JlPV— ГИМ ". J<»J К ОПтИЧГ гКОй ОСП КРИГт<3Л— и», в кпчгстп<:. !!!111 фоив:1ьнопо и полиРо ;<П1:-< Г 7 ИНГтРУМЕНтп«7ЕРУ Г ВО< К пЧ < . .Iп! !.! IJo JJ J 7 7M I! n!Ill p<;B Hff< ВеДу Т ,; !, J ;JJ -iJ !iр1 .;< !7у:, J!IeM < о< тн<77< енин к .;п."!e- . в, "1-<:<,/.: 1348145 С.МО. ((U 10 (5 9-11 Изобретение относится к оптике, а именно к техноло(ч(и изготовления оптических деталей, и может бьггь ис— польэовано при изготовлении поляриэлционных призм и других детллей из кристаллов ис (андского шпата. Исландский шпат, обладая большим двойным лучепреломлением, 1!p03pBH— ностью в области спектра от О(,22 t0 2 мкм и хорошей химическс и cTойкостью, является одним I((3 oc((0v(tf(x м.(териалов для изготовлеHI!H к р;(ст, лическОЙ поляриз К качеству по:<ировл((1(1;(х пон рхностей оптических нет IJ!(й и.3 ис. <лндскОго шпата Hp0;lb!I!3(;JI(UTC!1 1»1 Гсокис г 30 бования, тлк кdl(((лличие нл 0Гp .60— таиных поверхно.тях различных дефектов (царлпин, остаточной шероховатости, каких-либо ошигок и:1и отступ— лений от 11.10< f((Jc TH (у(3е:(ичивает потери света и снижает клчестг.<3 переJIBB 1 емого оптичсгксй цстл((ью изображс— ния. Абразивная обрлботка предусматривает сочетание опрепеленных техноло— ГИЧЕСКИХ ОПЕРаЦИй <- ПРИМ(-1«1!H(:М С((С-— циальных MBTopIIBJ!013 обеспечгп(лк3ших получение клчсстгенных 110:lfpo«,(н(н,(х поверхностей. Известен спо< 06 абразивн< и 0Грлботки исландского:п(лтл, нк1(ючл<ощll(. шлифование в нес((013ьк<3 11(.ре о,u;3;iti раэивными < успен зиями, сог (.0!IIUII(f» <(з абразивных микропорсшкон yff..f<1:((((1(<3(< 0;l— ся зернистости и води в клч ci H<-. смазочно охллжп иош(: Й r(f J(I, (30 Tlf 1<.i ме— таллическом (((пи(1.013;(Г(ьн(3м 1(но тру «,с нтс., и последующее и< .(Иронание ус((с«. 11(й черной окиси же IpçB или д1<у<„,ион титана на инструменте из тн<:рдо(1 г0(111 ровальной смолы, Oбрлблтынл(ощля <цз верхность ксторого рлзмя((лется ответствующим растворителем. Однако этот сис;соГ не 0Геспечивает полученис- качественных поверхностей на исландском шплте, расг<зт(с<жеH ных перпенд((кулярно оптической оси кристалла, так как нл полированнсй поверхности l!poffcxo!JIIT nTc.(аинлние частичек кристалла т< трлидальнои ф<1р— мы. Наиболее близким к изобретению по технической сущности ян:(яетс.я способ абразивной обработки исландского шпата, включающий шлифование н несколько переходов абразивными сус— пензиями, состоящими из абразивных off(p<3I(opofftf-013 кору((да (((кис и алюминия) зернистостью 28-10 мкм и воды . в клчестве смазочно-ох. 1аждающей жи<3к О с Tlt на с тек.1 я ннОм шлифоваль ном (инструменте и последующее полировлн(<0 суспензией 0,и(.и хрома на инструменте из мяг(,(if! по:н(ровальной Однако известный способ не обесПЕ;(И;ЛЕт ПОЛУЧЕНИС КЛЧс СтВЕННЫХ ПОН:РХHOCтс и (tB ИС.1ап;<(КОМ ШПатЕ, РаСполож нных пер((ендикулярно оптической (iclf кристалла, тлк f(BI на полир(3н з:-(ной I(uflcpxHc.с. (l происходит отcë(i1tHBHHc частичек криста IJIB тетраиц.-".11 ной формы, «Tñ цез(ает невозможным ц,<льll. é!Uóþ Hc т(.».у(;< обработку зт(.:. п(3ьерхноc Tel(, Б результате каЧ С С Т Б 0 I (0 Jl 1f P 0 H;3 f! H f. I (0 13 E Р Хи 0 С Т С и обычно не выше УГ! — УШ кл, по ГОСТ 11141-7(3. Цс-(ь(< изобрс.тснпя является повышс ((и<, tee Т!3а ((с(верхностей на ис:.;3H;i к< \ шп,<те, рл(<(0(1<3женнь(х перпендику:(ярно ини и,< другим любым угопти (с(ской оси кристалла. пост; пленная цс-л1 достигается тем, (т" (:огласно с п(сабу лгрл.3ичной обраI з(1 6<(1 к f lfc.(;(нцског
Збра 31!HНЫХ (ff!I,(.03(OPQUIKAH Уменьша1 Н Ut< K -.;."I(и иеи ;1 шл(<ф< нальном и полир 13л(;(,нoм инструментBx, в качестве <1:31 ри;33(а шлифовл:1< ного и полиро<((л "HO! 0 1(нструл:ентов бс-рут носк 1() (к(СJ((<((f (If и полиронаHH(ведут суспен
3< рен О, з-(1, 1 мкм 1(-157,-ный воцный растНОр ЗтИЛс НГ:(ИКОЛя 89-91 1(ос ц I<33(0!If!((é способ поясняется т;(гл Б(< колой UIJøôîI3BJ!b!3ûé инструмент 50 ((р<; Iлнляет гобой ячсистую стеклян1(уí(<сн(3(3у (разл(<-р ячеек 8 х 8 мм ;" - 61(„1 клнлнон 1,> ми(, на поверх. чо ь которой нлн с<(я слой нчелиног 3 «оска (,тсмперлтура размягчения Т носка з8 С) толщиной -0,2 мм. В(,бранная т .!щ(гна с loft воска О, (M и менс- с цл (ялифовальном инструменте объясня(т< я тем, что при з 13481 такой толщине слоя легкоплавкого пчелиного воска на него оказывают BJII я- ние физико-механические свойства стеклянной основы, на которую наносится слой воска. В результате тонкий 5 слой пчелиного воска сохраняет высокую мягкость и одновременно теряет свойство текучести, т.е. сохраняет форму основы. Нанесение слоя вос— ка: стеклянная основа, рабочая поверхность которой расшлифовывается до необходимой точности, нагревается до температуры плавления воска. Одно-временно расплавленный пчелиный воск наливается на холодный латунный шлифовальник, промазанный силиконовой жидкостью, и сверху без давления быстро накладывается нагретая стеклянная основа. После остывания слой воска на рабочей поверхности I.tfcTpyмента составляет 0,2 мм. Расшлифовка воскового шлифовального инстру:1eгtтa производится на латунном шлифовальнике, поверхность которого обработана 25 до точности, соответствующей окончательно обработанной полированной поверхности на исландском шпате. Расшлифовка осуществляется абразивной суспензией, твердой составляющей ко- В0 11орой является электроксрунд (окись алюминия) M 5, а жидкой составляющей — дистиллированная вода. Необходимым условием расшлифовки является < насьпцение поверхности вос.ка абрази.вом. Восковой полировальный инструмент представляет собой также ячеистую стеклянную Основу, на поверхность которой нанесен слой пчелиного воска 40 толщиной 0,2 мм. Изготовление инструмента аналогично шлифовальному. Располировка воскового полировального инструмента осуществляется тем же латунным шлифовальником с применением алмазной абразивной суспензии, твердой составляющей которой является алмазный микропорошок АСМ/1/О, а жидкой составляющей — дистиллированная вода. Поверхность воскового полировального инструмента при этом слабо насьпцается абразивом. Примс.ление пчелиного воска в качестве материала шлифовального иполировального инструментов обусловлено el o физико-химическими и упруго-пластическими свойствами. Основными составными частями пче-! tIf it of Е< воска являются сложные эфиры BbIC OKOMO!iE. Ê < 1Я П tt t! 1 1 3 It пог1ировя1<1111 ист1<г11:;, » . . Ilk<11òÿ не n»lpt1 !i. т локял1111..: 1яГ, . на полиро1 1<ро11е того > пчел;1иый г с t - ляпает зня вительно М<.111,с E и tf бсл, с стабильной деформаци ".и и 11 нг ttiltkk зня:ением Ilflaстическпй де(! эрмягн 11 г1 TBM пегат рно."л интервял1 25 ЗО" С пс срявIIP ttIf!E< Г ПЕКОВОft CМОт1ОЙ Применение вод;1х ря-гворов этиленгл1гколя в каче тве жид -».. Госгян— ляющ1- . и я бра 3 и с<1 ОЙ C yell o 11з H
НО 06РаэоaaHHB<1 aHOtfaJII-ttbtÕ CJIE
Р 1ГХ1! 11!i THaaтОiPat-1 If IIPH
1 .нс 1 р сллеHTd ня Обp< то iт k:»
3 ЕРЕН С IIOB6 ..PÕkt(E: Г ЬЮ 1 ..a< tãlå1 <т Г<1 шпата . Кро1ле того э-,:ле1 1:1и1с:.»1ь npeIIII TcTt Применение сингеги<теского алмазного микропорошка эег>нг1стостью 1,0 мкм при полировании обус.1огленс требованием обеспечения п1ероховатости на полированной поверх11ости R (1,05 мкм по ГОСТ 3-24:19-74. -с Применение алмазных м,ttEpoitopoIIIIEQB зернистостью 0,5-0,1 мкм в сочетании с раствором этиленгликоля пр:i Ilo!llipoвании позволяет получать более качественные поверхности »a IfctiaHqctEOM шпате: R > = 0,05-0,025 мкм по ОСТ 3-2439-74. Ухудшение качест1 а полироВаННОй ПОВЕрХНОСтИ ПрИ уЛЕНЬШс-HHH (менее 107) и увеличении (более 157) концентрации этиленгликолл происходит вследствие изменения толщины аноАбразив Примечание Жидкая составляющая абразивной суспензйи Шпифова- Латунь ние Отношение твердой составляющей суспензии к жидкой Т:Ж = 1:3 Электрокорунд Вода зернистостью 20 мкм Электрокорунд Вода зернистостью 10 мкм Электрокорунд Вода зернистостью 5 мкм Воск пчелиный Алмазный мик- Вода Полирование Отношение твердой составляющей суспензии к жидкой Т:Ж = 1:10 Воск пчелиный ропорошок зернистостью 1,0 мкм 10-15Х-ный водный раствор этиленгликоля Алмазный микВоск пчелиный ропорошок зернистостью 0,1-0,5 мкм 6 1348 мального слоя данной жидкости на обрабатываемой поверхности. Использование предложенного способа позволяет получать высококачест5 венные поверхности на исландском шпате, расположенные перпендикулярно Или под любым другим углом к оптической оси кристалла, при этом чис- 0 Операция Материал инструмента 6 тота полированных поверхностей соответствует ill-1Ч кл. по ГОСТ 1114176, шероховатость R < =0,05-0,025, кроме того, внедрить оптическую обработку исландского шпата в серийное производство, так как предложенный способ обеспечивает получение качественных поверхностей без применения трудоемких доводочных операций. Т а б л и ц а 134814э Таблица2 Прототип Способ обработки Предложенный способ руктура техлроцессов и применя мые инструменты и материалы 1. Шлифование абразивным микропорошком корунда зернистостью 28 мкм на стеклянном шлифовальном инструменте в присутствии воды в качестве жидкой составляющей абразивной суспенэии 2. Шлифование абразивным микропорошком корунда зернистостью 20 мкм на стеклянном шлифовальном инструменте в присутствии воды. 3. Шлифование абразивным микропорошком корунда зернистостью 10 мкм на стеклянном шлифовальном инструменте в присутствии воды 4. Полировалие на псллровальном инструменте из пекоканифольной смолы окисью хрома в присутствии воды 1. Шлифование абразивным микропорошком электрокорунда зернистостью 20 мкм на латунном шлифовальном инструменте в присутствии воды в качестве жидкой составляющей абразивной суспенэии 2. Щлифование абразивным микропорошком электрокорунда зернистостью 10 мкм на латунном шлифовальном инструменте в присутствии воды 3 ; Шлифование абразивным микропорошком злектрокорунда sepнистостью 5 мкм на.восковом шлифовальном инструменте в присутствии воды 4. Полнрование на восковом полировальном инструменте алмазным микропорошком зернистостью 1,0 мкм в присутствии воды ачество обработанной оверхности, располоенной перпендикуляро оптической оси Чистота полированной поверхности P =VII-VIII кл. На поверхности много локальных вырывов частилек кристалла 1348145 Продолжение табл. 2 5. Полирование на восковом по- Чистота полировальлировальном инструменте синте- иой поверхности Р тическим алмазным микропорошком III-IV кл. Поверхзернистостью 0,5 — 0,1 мкм в при- ность чистая беэ сутствии 10-15Х-ного водного ра- вырывов частиц по створа этиленгликоля при содержа- поэерхности нии твердой составляющей (алмазного микропорошка) в полировальной суспензии в количестве 9-11 вес.X и жидкой составляющей 89-91 вес.Х Предложенный способ с уменьшенным содержанием этипенгликоля Чистота полированной поверхности P mmVI-VII кл. Чистота полированной поверхности P -Чт-VII KJI, Предложенный способ с увеличенным содержанием этиленгликоля Предложенный способ с уменьшенным содержанием алмазного микропорошка в полировальной суспенэии а) Шлифование и полирование алмазным микропорошком зернистостью 1,0 мкм осуществляется по пунктам 1-4 структуры техпроцесса основного предлагаемого способа б) Полирование на восковом полировальйом инструменте синтетическим алмазным микропорошком зернистостью 0 5-0,1 мкм в присутствии 8-9Х-ного водного раствора этиленгликоля при содержании составляющей в полировальной суспензии в количестве 9-11 вес.X и жидкой составляющей i 89-9 1 вес .Х а) Шлифование и полирование алмазным микропорошком зернистостью 1,0 мкм осуществляется по пунктам 1-4 структуры техпроцесса основного предлагаемого способа б) Полирование на восковом полировальном инструменте синтетическим алмазным микропорошком зернистостью 0,5-0, 1 мкм в присутствии 16-18Х-ного водного раствора этиленгликоля при содержании твердой составляющей в полировальной суспензии в количестве 9 — 11Х ижидкой составляющей 89 — 91 вес.Х a) Йлифование и полирование алмазным микропорошком зернистостью 1,0 мкм осуществляется по пунктам 1-4 структуры техпроцесса основного предлагаемого способа б) Полирование на восковом полировальном инструменте синтетическим алмазным микропорошком зернистостью 0 5-0,1 мкм в присутствии 10-15Х-ного водного раствора этиленгликоля при содержании твердой составляющей (алмазного микропорошка) в полировальной суспенЧистота полированной поверхности P Ч-VII кл. На поверхности появляются царапины вследствие того, что абразивные зерна неравномерно распределе1348145 продолжение табл. 2 эии в количестве 5-8 вес.Х и жидкой составляющей 92-95 вес % ны по обрабатываемой поверхности а) Шпифование и полирование алмазным микропорошком зернистостью 1,0 мкм осуществляется по пунктам 1-4 структуры техпроцесса основного предлагаемого способа Предложенный способ с увеличенным содержанием алмазного микропорошка в полировальной суспенэии Составитель А. Козлова Техред ll.Олийнык Корректор Л,Пилипенко Редактор М. Бандура Тираж 714 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 Подписное Заказ 5153/14 Производстненно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 б) Полирование на восковом полировальном инструменте синтетическим алмазным микропорошком зернистостью 0,5-0,1 мкм в присутствии 10-15Х-ного водного раствора этиленгликоля при содержании твердой составляющей в полировальной суспензии в количестве 12-15 вес.7 и жидкой составляющей 85-88 вес.Х Чистота полированной поверхности P 71 VII кл. На поверхности появляются царапины и точки, так как при избытке абразивные зерна комкуются в зоне обработки, мешая друг другу в работе
