Способ изготовления оптических деталей

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflVS JlHK

„„SU„„1668107 А1 (51)5 В 24 В 1 00 13 00 н ,ч;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (2I) 4615920/08 (22) 05.12.88 (46) 07.08.91. Бюл. № 29 (72) Л. И. Мастюгин, А. П. Якимахо и A. В. Катюк (53) 621.923.9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 946888, кл. В 24 В 13/00, 1981. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к абразивной обработке стекла и может быть, в частности, использовано при шлифовании оптических поверхностей. Цель изобретения — повышеИзобретение 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.! ля реализации способа используют инструмент на эпоксидной связке, причем шлифование на начальной стадии осуществляют инструментом с температурой рабочей поверхности !5 — 30 С, а на завершающей стадии шлифования рабочую поверхность инструмента нагревают до температуры, в пределах 45 — 110 Ñ, определяемой выражением

t=43ië — — - +20 С, R,20"

Ra где Ь „20 — шероховатость обработанной по верхности, обеспечиваемая инструментом с температурой рабочей поверх ности 15 — 30 С, мкм; ние качества и производительности обработки за счет обеспечения возмож ности 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. — требуемая шероховатость обрабатываемой поверхности после обработки, мкм.

Время шлифования материала на завершающей стадии определяется выражением

Н (Я/т) - (at+bt+c) где Н вЂ” заданная величина съема на завершающей стадии шлифования. мкм; (,— ) — скорость съема абразивным инн о струментом при 15 — 30 С, мкм/с; коэффи циенты регрес+ (3) 0, сии, зависящие от н дивидуальных особенностей инструмента.

П ри разогрева нии связки и роис ходит вдавливание абразивных зерен в нее и выравнивание их по высоте, что определяет шероховатость обрабатываемой поверхности стекла при использовании сравнительно крупных зерен, а при охлаждении связки до 15 — 30 С происходит восстановление аб1668107

15

25

Формула изобретения

40 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 шлифования.

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.

B зону обработки подают смазочно-охлаждающую 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 — 110 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 5)(10 Па. В качестве СОЖ использовали ЗОО -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.

Из 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 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 инструмента, используемого при шлифовании.

Способ изготовления оптических деталей, при котором с одной установки детали последовательно 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 шлифования рабочую поверхность инструмента нагревают до 15 — 30 С, а на операции чистового шлифования — до 45 — 110 С.!

668107

Температ у ра подачи

СОЖ, С

Ыероховатость обработанной поверхности стекла поверхности стекла инструментом на меинструмен том на осталлической связке

257-ной конц. АСМ

28/20

Ка, мкм нове смо— лы АС

1Е-ной конц. АС2

63/50 а мкм

120

0,51

0,54

0,50

0,49

0,56

0,46

0,415

О, 383

0,372

0,370

0,537

1,66

I переход.

Температура подачи

СОЖ 1530 С (хоВремя шлифования

Время шлифования

Пероховатость обII переход

Температуработанной при разогретой

СОЖ, с при холод— ной СОЖ, с ра подачи разогретой

СОЖ, С поверхности К мкм лодная

СОЖ) 0,25

0,19

О, 12

0,11

0,10

0,09

0,08

0,08

0,28

16

16

22

26

0,20 концентрация

Фракция 20 алма за

АСВ

63/50, связка MI, 257.-ная

Таблица 1

Шерохова- Примечание

Tocòü обработанно

Не выбралась шероховатость исходной поверхности, которая соответствовала Р 2,5

Таблица 2

Предложенный способ

35 20

45 20

55 20

70 20

80 20

90 20

100 20

110 20

120 20

Известный способ

Фракция 50 алма з а

АСН 20/14, связка

M †0, 107.-ная концентрация