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一般而言,不論單個(gè)玻璃透鏡,還是用于注塑和模壓的模具的型腔,均需使用磨削方法精磨后再拋光才能達(dá)到精度和粗糙度的質(zhì)量要求,所以精磨是保證精度和提高加工效率的重要工序,為了更加提高加工效率,目前國(guó)外有的學(xué)者正在進(jìn)行以磨削代替拋光的研究。由于磨削和拋光機(jī)理不同,能否真正實(shí)現(xiàn)以磨代拋很難預(yù)言,但就當(dāng)前情況而言,從加工效率考慮,主要是以磨削方法比較大限度地提高面形精度和降低表面粗糙度,而以拋光方法終來(lái)保證表面質(zhì)量并對(duì)面形進(jìn)行微小修正。
1.除去精磨后的凹凸層及裂紋層,使表面透明光滑,達(dá)到規(guī)定的表面瑕疵等級(jí)B
2.精確地修正表面的幾何形狀,達(dá)到規(guī)定的面形精度N和ΔΝ
拋光過(guò)程基本上可以分為兩個(gè)階段,第一階段除去凹凸層,第二階段除去裂紋層。 第一階段開(kāi)始時(shí),拋光模和玻璃的凹凸層頂峰接觸,壓強(qiáng)很大,而凹谷為拋光液進(jìn)入整個(gè)表面又提供了良好的條件,因此拋光十分迅速。隨著拋光過(guò)程的繼續(xù),接觸面積增大,壓強(qiáng)減小,拋光液的附著能力降低,使拋光過(guò)程減慢。第二階段,拋光面達(dá)到裂紋層,玻璃表面同拋光模表面全部接觸,拋光過(guò)程趨于穩(wěn)定緩慢,而拋光模開(kāi)始鈍化,拋光繼續(xù),鈍化加劇,拋光效率進(jìn)一步降低。鈍化程度隨過(guò)程的持續(xù)時(shí)間而定,而持續(xù)時(shí)間直接決定于裂紋層的深度
實(shí)踐證明,用鈍化了的金剛石模具加工的工件,雖然凹凸層較小,但裂紋層卻很深 。 拋光是研磨過(guò)程的繼續(xù),其區(qū)別在于拋光是用較細(xì)的磨料,形成細(xì)密的表面結(jié)構(gòu),呈現(xiàn)均勻連續(xù)的外形。并認(rèn)為拋光劑在玻璃表面產(chǎn)生無(wú)數(shù)的互相交錯(cuò)的振動(dòng)微痕,這些微痕的產(chǎn)生與研磨時(shí)相似,由于拋光時(shí)拋光模與工件局部產(chǎn)生光學(xué)接觸,因此加工時(shí)切向力特別大,從而使得光學(xué)接觸區(qū)域上的微痕結(jié)構(gòu)被擦去,新表面由于表面張力的作用而形成平整光滑的表面結(jié)構(gòu) 。 流變作用說(shuō) 在玻璃拋光時(shí),由于摩擦熱使玻璃表面產(chǎn)生塑性變形和流動(dòng),或者是熱軟化以致熔融而產(chǎn)生流動(dòng),因此認(rèn)為拋光過(guò)程是玻璃表面分子重新流布而形成平整表面的過(guò)程。
光學(xué)工件表面所使用精磨與拋光處理方法主要是按照其工件性質(zhì),在金屬工件平面拋光機(jī)加工中這種進(jìn)行工件表面精磨為初研磨,拋光處理為而后的研磨加工。
金屬工件在加工中與鏡片進(jìn)行加工是一樣的,通常工件會(huì)固定在夾具中,精磨的端面主要是將工件固定在平盤上,固定在研磨設(shè)備與拋光機(jī)主軸上,需要進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng),其端面必須要能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行研磨平整處理,初研磨的時(shí)候采用剛玉加水,而后的拋光處理會(huì)使用氧化鉻加水。
大型的研磨設(shè)備,主要是為了拋光巨型鏡片而發(fā)展的,能夠加工比較大的鑄鐵平板,在研磨盤上可以?shī)A持較多的工件,能夠得到小盤所需要的往復(fù)運(yùn)動(dòng),進(jìn)行調(diào)速。
工件球面形狀以及直徑準(zhǔn)確要求比較高的工件,工件夾持在平面拋光機(jī)設(shè)備上,采用鑄鐵進(jìn)行研磨罩作為工件,進(jìn)行精磨處理,這種加工不需要進(jìn)行而后的拋光,工件采用壓力油密封,對(duì)應(yīng)面進(jìn)行運(yùn)動(dòng),在進(jìn)行氮化處理以前,需要將形狀砂輪加以研磨,而后進(jìn)行工件表面拋光處理。