高精密平面光学零件加工工艺汇编

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河南工业职业技术学院
Henan Polytechnic Institute
毕业设计
题目高精度平面光学零件加工工艺系别光电工程系
专业精密机械技术
班级
姓名
学号
指导教师
日期
毕业设计任务书
设计题目:
高精密平面光学零件加工工艺
设计要求:
1.熟悉高精度平面光学零件加工的工艺,达到图纸的设计要求。

设计任务:
1.画出高精度平面光学零件加工原理图;
2.根据图纸要求选用合适的加工方法;
3.写出详细毕业设计说明书(10000字以上),要求字迹工整,原理叙述正确,会计算主要元器件的一些参数,并选择元器件。

设计进度要求:
第一、二周:收集选题资料;在图书馆查看书籍,在实践中听取师傅的教导,在网上查找各类相关资料尽量使资料完整、精确。

第三、四周:熟悉相关技术,将收集到的资料仔细整理分类,及时与导师进行沟通。

将设计的雏形确立起来
第五、六周:根据毕业设计格式确定、撰写毕业设计;
第七、八周:准备答辩
指导教师(签名):
摘要
光学平面零件是指由光学平面作为工作面的光学零件。

它包括平晶、平行平板、平面反射镜、光楔、滤光片及棱镜等。

由两个互相平行的光学平面构成的光学零件系统称为平行平板。

通常以平面光学零件的面形精度和角度精度来衡量平面制造的精度,并以此将平面光学零件区分为高精度零件、中精度零件和一般精度零件。

平面面形精度为N=o.5~o.1,△ N=o.1以上;角度精度为20〞~ 5〞以上的零件,称为高精度平面光学零件。

属于这类的光学零件有平面平行零件、平面样板、棱镜、多面体等。

高精度平面的抛光除需要很好地解决加工中的装夹变形、热变形、应力变形、重力变形等问题外,还应采用先进的加工技术和精密的测试手段。

这篇设计主要介绍,高精度平面零件的加工过程,指出加工过程中存在的问题,总结经验以及所得到的体会。

关键词::平面零件、加工要求、抛光、精度
目录
毕业设计任务书 (I)
摘要 ................................................................... I I 目录 .................................................................. I II 1 绪论 .. (1)
1.1 范成法形成平面 (1)
1.2 轮廓复印法或母板复制法 (1)
1.3 小工具修磨法 (1)
2 铣磨成型光学平面元件 (2)
3. 光学平面的磨削、研磨 (3)
4 光学平面的高速精磨 (4)
4.1 平面高速精磨机 (4)
4.1.1 PJN一320平面高速精磨传动系统(如图4.1) (4)
4.1.2 N一320平面高速精磨机气路系统 (5)
4.1.3 PJN一320平面高速精磨机电路系统 (5)
4.1.4 PJN一320平面高速精磨机技术参数 (5)
4.2 平面精磨用镜盘特点 (5)
4.3 高速精磨用平面金刚石磨具 (6)
4.4 工艺因素对平面高速精磨的影响 (7)
4.4.1 加工时间对表面粗糙度的影响 (7)
4.4.2 主轴转速对表面粗糙度的影响 (8)
4.4.3 压强对表面粗糙度的影响 (8)
4.4.4 冷却温度对表面粗糙度的影响 (8)
5. 高精密平面光学零件的抛光 (10)
5.1光胶法[]8 (10)
5.2分离器法 (12)
5.3环式连续抛光法[]4[]9 (13)
5.3.1高速环型抛光法 (13)
5.3.2低速环型抛光法 (14)
5.3.2.1低速环抛法的原理 (14)
5.3.2.2低速环型抛光法的工艺参数及工艺装备 (15)
5.3.2.3K17的作用 (16)
5.3.2.4制胶与制模工艺 (17)
5.4碳氟塑科抛光模[]10 (18)
6 高精度平面光学零件的检验 (20)
6.1平面面形偏差的无参考面干涉法测量 (20)
6.1.1三平面互检法 (20)
6.1.2四平面互检法 (20)
6.2激光平面干涉仪测量 (21)
6.3棱镜干涉仪测量 (23)
6.4数字波面干涉仪检验 (25)
7 结论 (29)
致谢 (30)
参考文献 (31)
1 绪论
平面面形精度为N=o.5~o.1,△ N=o.1以上;角度精度为20〞~ 5〞以上的零件,称为高精度平面光学零件。

属于这类的光学零件有平面平行零件、平面样板、棱镜、多面体等。

高精度平面的加工除需要很好地解决加工中的装夹变形、热变形、应力变形、重力变形等问题外,还应采用先进的加工技术和精密的测试手段。

为了达到高精度与高效率,采用技术方法很多,有铣磨、精磨、研磨、抛光、分离器抛光、环抛、水中抛光、单点金刚石飞切(SPDFC)、计算机机控制小工具抛修(CCP) 、离子抛光等等。

从机理上考察,可以归纳为三类基本方法
1.1 范成法形成平面
特点是依靠机床的精确运动形成平面包络面,对机床精度要求高.如用筒状金刚石磨轮铣磨平面,按正弦公式当α=0时,R=∞范成了片面(生产上为了排屑排冷却液方便, α有一个小量,表面微凹)。

单点金刚石飞切也是依靠高速旋转的轴与飞刀作直线运动的工作台垂直而范成了平面.工具与工件的加工接触为线接触。

1.2 轮廓复印法或母板复制法
这种复制法与光栅复制法不一样,在复制过程有磨削研磨、抛光过程。

采用精磨模、抛光模(固着磨料抛光模与柏油抛光磨)加工的均属于这一类.工具与工件的接触为面接触。

1.3 小工具修磨法
计算机控制抛光(CCP)离子束抛光与手修属于这一类,逐点抛修,边检边修,精度可以很高,对局部修正非常方便.工具与工件的接触为点接触。

2 铣磨成型光学平面元件
我国QM30、PM500、XM260研磨机直到NVG-750THD型双轴超精密平面磨床等大型平面铣磨机利用范成法原理高效铣磨出平面,而且可以采用适当的金属夹具,将角度修磨变为平行平面的铣磨.机床磨轮轴与工件的平行度、轴向经向跳动影响棱镜的角度精度.铣磨成型是光学平面元件毛胚加工的主要技术方法之一。

3. 光学平面的磨削、研磨
重点在于加工出高精度光学表面面型(N、△N),磨削、研磨与抛光的运动形式很多,但其特点是一样的,光学平面精度的获得不主要依靠机床的精度,而主要依靠母板的精度的传递,应该重点研究与把握三个机理。

1、轮廓复制法
2、母板的产生、保持与修复
3、三块平面的对磨与修正
平面精磨模要用金属平磨来修磨,金属平模就是母板,低速环抛机的校正板是母板,高速环抛机的聚氨酯抛光盘修正好后也成了母板.母板最原始最基本获得的办法是三块平模的对磨与相互修正.研磨(精磨)与抛光过程就是母板的精度的保持、破坏与修复过程.精磨模、聚氨酯抛光模与固体磨料抛光模接近刚体,比较好满足抛光方程要求,所以母板面型保持的时间长,适合高效加工要求。

柏油抛光模塑性大,不满足抛光方程要求,柏油模在抛光过程一直处于破坏与修复过程,是古典抛光的特点,效率低,精度高,并且表面粗糙度好。

4 光学平面的高速精磨
4.1 平面高速精磨机
PJN一320平面高速精磨机用于精磨平面镜盘。

4.1.1 PJN一320平面高速精磨传动系统(如图4.1)
图4 .1 PJN一320平面高速精磨传动系统图
1—电机2、3—三角带轮4—手轮5—变速箱6、7—三角带轮8—主轴9—电机10、1—1三角带塔伦12—减速器13—手轮14—偏心盘15—连杆16—摆轴17、18—丝杆螺母19—手轮20、21—齿轮齿条22—气缸23—压力球头。

(1) 主轴传动主轴电机1经一对三角带轮2、3至六级变速箱5,从而使变速箱的输出轴得到六级转速,A变速箱三角皮带轮6、主轴三角带轮7使主轴8得到六级转速。

变速箱的变速通过两个手柄调节来实现。

(2)摆轴传动由电机9,经一对三角带塔轮10、11,传动蜗轮蜗杆减速器l 2,出减速器输出轴上的偏心盘14经连杆l 5传动摆轴l 6,使压力头以20或1
30
min
作左、右摆动.压力头与主轴磨盘的距离高低由内丝杆螺母17.18手动调节.压头力前后位置可由手轮19齿轮齿条20、21调整。

4.1.2 N一320平面高速精磨机气路系统
PJN一320平面高速精磨机由气缸实现加压,同样地采用初比同样地采用初压、高压好和低压三个阶段,所以气路系统的原理图与球面高速精磨机的气路图十分相似。

4.1.3 PJN一320平面高速精磨机电路系统
工件轴的转动、摆轴的摆动、初压、高压、低压等各程序均由电路系统控制,从原理上讲与球面高速精磨机的电路系统原理图没有什么原则区别。

4.1.4 PJN一320平面高速精磨机技术参数
表4-1 PJM-320平面高速精磨机技术参数
4.2 平面精磨用镜盘特点
1、平高速精磨采用刚性上盘时,以粘结而为基准,从粗磨开始上盘,要注意工件的厚度公差,也即与铣磨机的轴向基准配合合理。

同时,菊花纹、凸包、非球面度要远小于精磨的加工余量。

2、假如平而高速精机的压力头是不能转动的死顶针,则顶针与胶平模间的连接处,要有一个要有一个径向推轴承,用以减少顶针与胶平模的摩擦,使运动平稳。

3、顶针的着力点应尽量接近被加工表面。

4胶平筋应该带有筋,保证镜盘刚度。

4.3 高速精磨用平面金刚石磨具
平面金刚石磨具的基体一般随平面高速精磨机同时购入,所以,不用自行设计。

平面精磨模与主轴的联接一般分两种情况,一种为法兰盘联接,刚性好些,但磨盘基体与法兰盘的接触面必须刮研得好,否则精密盘夹紧后,共加工面可能会有变形;另一种为锥度定位,螺纹联接。

平面精磨盘的设计主要是精磨片在磨盘上的分布。

平面精磨盘上精磨片的分布原则是使精磨片均匀磨损,保持各精磨片在磨损过程中磨损量相等,既能保证平面精磨盘使用过程中光圈稳定。

令平面精磨盘上精磨片按同心圆排列,并精磨盘安装在主轴上作主运动。

则当精磨盘转动一圈时,第i 行的精磨片在接触范围内单位面积的平均磨损量为i h 则
i ij i T V N A h = 式中i N 是i 行精磨片在接触范围内的平均压强,如公式(7—72)所示;可,i V 是i 行精磨片的平均相对线速度;i V 为i 行精磨片在精磨盘转一圈中在接触范围内的磨削时间。

当上盘在加工中不摆并随动的话,在接触范围内的相对线速度是各点相等的。

若令i V 任意点i 的相对线速度,则
21ωωe e V i ==
式中1ω、1ω分别表示下盘、上盘的角速度,e 为上下盘间的偏心距。

i N 实
际上为两
mc N 随不同
相对半径处的mc N 如图
4.2所示,r
为相对偏心
距,从图4.2
可以看到,
随着r 加大,边缘部分的
P
m cR 2
1N 越来越大,
磨盘中心部分的值 越来越小,甚至为
负值。

假如采用大的r 值,上盘加工时不摆,这时,平面精磨盘的中心部位应该不分布精度片。

12ωθi i T =
式中1i θ是i 上精磨片被上盘所覆盖的中心角的一半;1ω为磨盘的角速度。

i i i N eA h θ2=
若各行精密片的i h 面都相同,则精磨盘光圈不变。

由于2eA 对于同一精磨盘加工来说是常数,所以,精磨片的分布,应保持各行的面i i N θ值相等。

4.4 工艺因素对平面高速精磨的影响
平面高速精磨的特点是磨去量不容易提高,在目前各种平面精磨机技术参数的变化范围内,磨去量的变化并不太大.下面主要叙述工艺因素对玻璃表面粗糙度的影响。

4.4.1 加工时间对表面粗糙度的影响
镜盘初始表面用320﹟金刚砂研磨,然后在PJM —320平面高速精磨机上,以初压延时
压延时、低压延时分别为6s 、18s 、3s 为一个加工单位时间,加工后测一次表面粗糙度,以四个不同的精磨盘分别做实验,所得结果如图4.3所示.
4.4.2 主轴转速对表面粗糙度的影响
用两个不同精磨片的精磨盘1—4号和2—2号在5~20 m/s 边缘线速度范围内加工,玻璃表面的粗糙度R a 随主轴转速的提高而下降,如图4.4所示,这是由于主轴转速起高,每一颗金刚石在玻璃表面所定的轨迹超密,而磨去量并不增加多少所造成的。

4.4.3 压强对表面粗糙度的影响
用两个不同的精磨盘2—2号和3—3号,在()pa 5104~1⨯的压强范围内,玻璃表面粗糙度Ra 但随压强的增加而下降,如图4.5所示,
4.4.4 冷却温度对表面粗糙度的影响
如图4.6所示,玻璃表面粗糙度受冷却液温度的影响,在25~26℃范围内,温度升高,R a 值略有下降。

图 4.3 加工时间对表面粗糙度的影响曲线 图
4.4主轴转速对表面粗糙度的影响
BaK7; 320﹟; ()pa 41052~15⨯ 1min 22-;24s —72s —12s 2%F68;25℃;20 I/min
在PJM—320平面高速精磨机上的摆次只有两种,即1
22-和1
min
min
32-,这两种摆次对精磨磨去量和Ra值的影响均较小。

浓度在2%一5%范围内的F68冷却液对平面精密磨去量和Ra值的影响也较小。

5. 高精密平面光学零件的抛光
5.1 光胶法[]8
光胶法是利用光学表面间分子吸力来装夹工件。

平面零件的光胶是将已经抛光一面的工件1胶到平面光胶垫板2上,如图5.1所示。

由于依靠分子吸力装夹,并且接舱面问没有胶层和光胶垫板的两表面严格平行,因此,工件的装夹变形小,可以加工出平面度好,两表面严格平行的平面零件。

工件光胶面的光圈必须很好,光圈不好,不仅光胶不单,而且两面的光圈要相互影响。

即光胶面为低(高)光圈,则下盘后,加工面的光圈变高(低)。

光胶垫板可用K9或BaK7玻璃制作,
其精度由被加工件的精度决定。

通常光波
面的平面度N =o .2~o .5,△ N=o .1,
表面疵病等级B =II ~III ,不平行度
5''=θ其直径与厚度之比以不使光胶垫
板产生变形为难。

特别薄的平面零件,在加工第一面时
应增大毛坯的厚度,第一面抛光合格后,
将其光胶到光胶垫板上,先磨去增厚的尺寸,再精磨到所要求的尺寸,最后抛光到平面度和平行度符合要求。

棱镜的光胶是将棱镜的抛光表面与夹具结合在一起.或两个棱镜的抛光表面结合在一起,使夹具的工作角度与棱镜的被加工角度组成180°角,把角度加工转换为平面加工,如图5.2所示。

棱镜上与夹具光胶的面是定位基准。

因此,棱镜的角度精度由夹具的精度保证,只要夹具的工作角度十分精确和光胶的平面度符合要求,则与其成补角的棱镜被加工角度也能加很精确。

一般情况下,角度精度可达2〞~ 5〞,平面度N =o .1。

图5.1平面光胶示意图
1—平面零件2一光胶垫板3一粘结胶4
—粘结平板。

加工直角用的光胶夹具是立方体和长方体。

利用长方体和光胶垫板可进行成盘加工,从而提高加工效率。

立方体和长方体可用K9或BaK7玻璃制成,其精度由被加工件的精度决定。

通常,它们上、下两表面不平行度θ应不大子2〞,用光胶棱镜的工作面与上、下两表面间的夹角为90°±2〞,下表面和工作面的面形精度为N =o .5~o .1,△ N=o .1,表面疵病等级B =II ~III 。

对于屋脊角不符合要求的,可将屋脊角成对光胶,或是手修或是利用分离器加工。

光胶时屋脊角的偏差必须符号相同、数值相近,如图5.3所示。

对于其他高精度的角度同样可以利用夹具工作角度与棱镜被加工角度互补的原理进行光胶加工。

例如,棱镜45°角的光胶加工,可用45°光胶体,如图5.4所示。

其上两个光胶面应与底面(测量基础)成45°±2〞,上、下两表面不平行度θ不大于2〞。

图5.2棱镜的光胶加工法
(a )立方体加工; (b)长方体加工。

1—立方体2一长方体3一棱镜;4一光胶垫板5一光胶操作时用垫扳。

图5.3屋脊角的光胶法加工 图5.4棱镜45°角N 光胶法加工
5.2分离器法
分离器是一块只有若干个圆孔(少数为方孔)的工作面,平面度很好的玻璃平板,它主要用于平面零件、平面平行零件的抛光,也可用于棱镜的抛光。

,厚度约为直分离器的直径视平面工件的大小而定,一般为由mm
280—
360
径的1/10.分离器根据工件的大小、形状制成多孔或单孔、圆孔或方孔。

多孔式分离器孔的总面积(包括散热孔)应为分离器面积的I/4~1/3,单孔式分离器孔的面积应为分离器面积的1/4。

孔在分离器上分布不应中心对称,并不得位于中心处。

孔的直径要比工件直径大10~15%。

分离器的材料应是内应力小、膨胀系数小的玻璃。

分离器加工可以获得高精度平面的原因;
(—)大直径分离器的良好平面度保证了抛光模的平面度,而且小直径工件处于分离器中最容易抛光好的部位,所以工件能够获很高的平面度。

(二)工件除随分离器转动和摆动外,本身还作自由运动,工件加工面上各点均做轨迹复杂的运动,各点的磨耗趋于相等。

(三)加工中工件的受力点低,减少了颠覆力矩的作用,较好地克服了塌边。

另外,可以根据需要增减外加荷重,有效地修正光圈及角度偏差。

(四)比成盘加工消除了装夹变形,比手工抛光消除了手的温度影响,有利于提高加工精度。

分离器加工时,如图5.5抛光模4随主轴旋转,分离器5由上架机构带动而驱使位于孔中的工件6进行抛光。

为使分离器在抛光模上运动更加平稳,易于控制光圈,图5.5为采用“蟹钳式”摆动架带动分离器工作。

平面零件一般用普通抛光法抛光到l ~2道光圈后,便可放入分离器内进行精抛光。

抛光模直径比分离器大20~30%,抛光柏油应较硬、柏油层应较薄,以减少抛光模的变形。

为防止过大的吸附力,便于抛光剂在模上均匀流动和储存,并使抛光模的中央和边缘部位的温度在抛光过程中尽可能一致,和有利于保持正确的面形,在抛光模上划有10³10~20³20mm 的方格网槽,同时方格位置不应与抛光模转动中心对称,以免运动轨迹周期性重复而引起零件表面的局部偏差。

机床主铀转速为1~15r/min ,偏心轮转速为1.5~20r/min ,摆幅不宜过大。

分离器法加工的优点是:加工精度高,而且稳定,减轻了劳动强度,提高了加工效率。

但由于分离器比工件大得多,尤其当工件尺寸很大时,分离器的尺寸相应地增大得很多,所以大分离器的制造十分困难。

5.3 环式连续抛光法[]4[]9
5.3.1 高速环型抛光法
HPM60、80、100及JP650型环型抛光机的抛光盘直径为600、800、1000及600mm. 工件可以为平面,也可以为棱镜组合光胶镜盘或金属夹具组合棱镜镜盘.由于HPM 机图5.5“蟹钳式”分离器法加工
1一支架2一橡胶滚轮3一调节螺钉;4一抛光模;5一分离器6—平面零件。

型采用变频调速,软启动,软停止,运动平稳,低噪音使用更为方便。

这类机床的工作原理也是母板复制法,要求底盘具有高的平面性,工作盘有时常修正环或分离器,主轴转速高15-85rpm ,通常用聚酸脂抛光片加抛光悬浮液抛光.显然修好聚酸脂光盘的平面性是一个关键,可以用平面金属模来修正也可以用金属修正环来修正,这种方法是中等精度的高效加工方法.
5.3.2 低速环型抛光法
高精度的平面(如平晶或薄型平面)适合用低速环型抛光法。

这种方法也是母板复制法,由于工作母板(柏油抛光盘)具有可塑性,是边抛光边修正的,校正板起保持与修正作用,而速度、压力也起保持与修正作用。

5.3.2.1低速环抛法的原理
根据Preston 抛光方程.对工件平面上任意一点M ()y x , (图 5.6) 的抛光量h ()y x ,为
()()
()dt y x V y x P A y x h T ,,,0⎰=
式中,P -M ()y x ,点的瞬时压强
V ()y x ,-M ()y x ,点的瞬时速度
T -加工时间
A -与加工过程有关的工艺系数
V -()y x ,作如下分析:
21),(v v y x v -=, 11ωi R V =, i r V =2
其瞬时速度中心在0M 时, ()0,1=→
y x V , 11ω=V , ()e R V +=02, 212
0ωωω-=e R
当ω1→ω2时,当R 0→∞,产生平动,速度趋于均匀。

当推动平面的着力点接近接触面时,压力也趋于均匀,从而获得了均匀抛光(磨损)的条件。

热变形是精密加工时要关注的问题,由于抛光热使平行平面工件产生厚度方向的温度线性分布,用△t 表示,设工件外经为D ,厚度为d ,工件材料的热膨胀系数为α,则平面变成球面性变形,求面的矢高为h ,则 d t a D h 82∆=
如工件材料采用微晶玻璃或石英玻璃,则热变形很小。

5.3.2.2低速环型抛光法的工艺参数及工艺装备
以浙江大学1984年机械部签定通过的RP-1000环型抛光机(图5.7a ),南京利生光学机械责任有限公司HPM150型环型机是低速环抛机(图5.7 b )为例讨论参数。

图5.7b HPM150型环型抛光机
①环型抛光模:抛光模环带宽度通常为抛光模直径的0.33~0.38,抛光模底盘用铝合金制成,在抛光机上通过端面车削后即可制作柏油模,模层厚度10~10mm 之间,抛光胶中通常加入K -17塑料粉,以增加韧性与稳定性,抛光模应加制不通过中心的方格槽,抛光模通过车削或其他方法进行修整。

如果采用玻璃或花岗岩作衬底,则模层厚度可以大大减薄。

②校正板:可以用熔融石英、微晶玻璃,K4及K9玻璃制作,也有用金属盘贴以玻璃来代替整块玻璃制成校正板。

校正板直径通常为抛光模直径的1/2~2/3。

③ 工件夹持器:可以用玻璃分离器,也可以用金属贴以玻璃制成工件夹持器。

④ 转速:主轴速度在精抛时为10~15cm/s 之间,速度精度为1%,这时ω1 与
ω2接近。

当然,也可以在校正盘卡轮上加装马达,以驱动校正盘的旋转,使ω2。

趋近ω
1
⑤抛光液:采用点滴式加入氧化铈抛光液,或采用浸没式抛光,后者有利于
温度控制,最好采用离子水,控制PH值。

⑥温度:室内温度为23℃~25℃,最重要的是室内温度梯度(空间)与温度变化(时间)的控制,通常用局部自动温控在±0.05℃内。

⑦校正板工件(工件夹持器)装御器:我们设计了一台特殊的推车,高
度可以调整,
并带有一组带橡皮圈的滚柱,装御很发方便。

我国几个主要单位的1m环抛机主要工艺参数对照表如表1所示。

表1 我国1m环抛机主要工艺参数对照表
5.3.2.3 K17的作用
K17是塑料的商业牌号,就是聚乙烯醇,呈粉末状,色白。

聚乙烯醇没有一定的熔点,加热时软化,拉伸又重新结晶,有着明显的纤维圈。

温度高于71±0.2℃时热膨胀系数大,重复加热出现滞后现象,其变形率如图所示。

在抛光模中增加韧性,提高切削性能;提高稳定性,低于60℃时,不会变形。

抛光的工作温度低于30℃~40℃,
高于71℃时易变形。

5.3.2.4制胶与制模工艺
180°配胶,140℃保温,100℃加K17(有的单位70~80℃时加K17),40~50℃倒胶制模(底模预热到40~50℃),自然冷却、固化,车平开槽,一般为25X25,宽5,深4,(美国宽4,深6),50℃温水修模,用校正板与工件夹持器修平,有时用工具(刮刀、砂轮)作局部修正。

这种方法如图5.8所示,它是从块规的行星式抛光移植而来的,工作时将工件4置于带校正盘1的环式抛光模2上,由夹持器5驱动进行抛光。

它具有以下的优点:
(1)用面形精确的校正盘和夹持器代替分离器,校正盘的运动可随时修正抛光模的面形,从而使抛光模具有精确的面形。

另外,当工件尺寸或形状变化时,只要更换次持器即可。

(2)采用环式抛光模,可使工件运动无死点,连续地被抛光,而且其上各点的相对速度比较接近,从而工件上各点的磨耗比较均匀。

(3)允许不停机床,取
出工件进行检验和调换工件,
维持连续加工,有利于保持 抛光模面形的稳定和温度的均衡。

(4)抛光校表面的各部分依次外露,有利于散热,容易实现自动添加抛光剂和水。

因此,是一种新式的高精度平面抛光方法。

例如,对于mm 300 的平面,其平
图5.8 环式连续抛光法
1—校正曲2一环式抛光模gi 3——可调支架; 4一平面零件;5一夹持器;6一滚轮。

面度可达20
λ
以上,若能进一步改善温度控制条件还可达到更高的精度。

环式抛光模的直径应远大于零件的尺寸,抛光模直径越大,加工精度越高,但抛光模直径受机床的限制。

抛光模的环带宽度约为抛光模直径的1/3.当抛光模用抛光柏油制作时,抛光柏油要有足够的硬度和恰当的弹性,以支持大的工具和工件,既便于校正,又能保持正确的面形;同时要有良好的塑性以及与工具、工件磨耗速度相匹配的蠕变速率。

柏油层不宜太厚或太薄,一般在l o ~20mm 之间,抛光模的工作面上应有一定大小的方格网槽.抛光模基体的刚性要好,平面度要高。

夹持器的制作与分离器相同,校正盘的直径约为抛光模直径的5/9~5/8。

机床主铀的转速为o.5~15r/min ,室温为20±0.2℃或20±0.1℃。

采用精制的氧化饰或红粉作抛光剂。

环式连续抛光法也可加工很薄的平面零件;能加工出不平行度1.0~1''''=θ的平面零件;还可用于加工棱镜、多面体等,角度精度可达0.2″以上。

5.4 碳氟塑科抛光模[]10
光学抛光采用的碳氟塑料是聚全氟乙丙烯,即四氟乙烯与六氟丙烯的共聚物。

碳氟塑料。

抛光模具有如下的优点:
(一)在整个使用过程中不变形,长期保持面形的正确性。

(二)抛光粉不嵌入碳氟塑料抛光模层内,模层的硬度保持不变,不会因硬度改变而使抛光模报废。

(三)零件抛光表面的微观结构与柏油抛光一样好,零件边缘部位的抛光质量比柏油抛光好。

(四)可采用机器抛光,加工效率高。

因此,碳氟塑料可作为加工高精度平面的抛光模,在大量生产中使用。

碳氟塑料抛光模基体一般用微晶玻璃,在经研磨得到两表面平行的基体上开出互相垂直
的两组平行直线的沟槽,再用粒度为
um 12~14飘的散粒磨料研磨出平面度好、均匀粗
糙的表面。

图5.9碳氟塑料抛光模
1一整平后的碳氟塑料表面;。

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