Polerowanie powierzchni optycznej. Streszczenie: Proces technologiczny obróbki części optycznych (podstawy ogólne). Pomocnicze operacje technologiczne

6. kategoria

Charakterystyka pracy. Szlifowanie zgrubne, średnie i dokładne, polerowanie i wykańczanie części ze szkła optycznego wszystkich marek, kryształów i ceramiki metodą elastycznego mocowania przy użyciu klasycznych trybów obróbki indywidualnie w operacji „wykańczającej” oraz w metodzie grupowej dla grubej, średniej i drobnej szlifowanie na uniwersalnych urządzeniach szlifiersko-polerskich przy użyciu uniwersalnych urządzeń.

Musisz wiedzieć: optymalne metody obróbki i wykańczania wymiarów bardzo złożonych części optycznych wykonanych ze wszystkich materiałów optycznych; urządzenie i zasady ustawiania wszystkich typów maszyn do szlifowania i polerowania, obróbki zgrubnej i wykańczającej; wszelkiego rodzaju przyrządy pomiarowe.

Przykłady pracy

1. Części optyczne płaskie o większym wymiarze boku lub średnicy powyżej 100 do 500 mm, złożone elementy o większym boku lub średnicy powyżej 50 do 100 mm i do 10 mm przy stosunku grubości do średnicy lub większym boku do 0,03 - szlifowanie zgrubne, średnie i dokładne, polerowanie i wykańczanie według klas czystości I - II z tolerancjami: dla jakości powierzchni dla błędów ogólnych do 0,1 pierścienia interferencyjnego na 1 cm powierzchni, dla błędów lokalnych do 0,1 pierścienia, dla grubości do 0,06 mm, dla klina do 30 sekund.

2. Części optyczne płaskie o większym boku powyżej 500 mm, złożone elementy o większym boku lub średnicy powyżej 100 mm przy stosunku grubości do średnicy lub większym boku do 0,05 - szlifowanie zgrubne, średnie i drobne, polerowanie i wykańczanie według I - II klasy czystości z tolerancjami: dla jakości powierzchni dla błędów ogólnych do 0,5 pierścieni interferencyjnych na 1 cm powierzchni, dla błędów lokalnych do 0,1 pierścienia, dla grubości do 0,5 mm, dla klina do 30 sekund.

3. Soczewki wszystkich typów, sferyczne i asferyczne o średnicy od ponad 100 do 250 mm, soczewki złożone o średnicy od ponad 50 do 100 mm do 10 mm – szlifowanie zgrubne, średnie i drobne, polerowanie i wykańczanie według klasy I czystość z tolerancjami: dla jakości powierzchni według błędów ogólnych do 0,05 pierścienia interferencyjnego na 1 cm powierzchni, błędów lokalnych do 0,1 pierścienia na grubość do 0,1 mm.

4. Soczewki wszystkich typów, sferyczne i asferyczne o średnicy powyżej 250 mm, zespolone o średnicy powyżej 100 mm - szlifowanie zgrubne, średnie i dokładne, polerowanie i wykańczanie według klas czystości II - III z tolerancjami: dla jakości powierzchni dla błędów ogólnych do 0,2 pierścieni interferencyjnych na 1 cm powierzchni, według błędów lokalnych do 0,1 pierścienia na grubość do 0,01 mm.

5. Pryzmy i kliny wszystkich typów o większym boku powyżej 100 mm, złożone o większym boku powyżej 50 mm i do 10 mm - szlifowanie zgrubne, średnie i drobne, polerowanie i wykańczanie wg I - II klasy czystości z tolerancjami: dla jakości powierzchni dla błędów ogólnych do 0,5 pierścieni interferencyjnych na 1 cm powierzchni, dla błędów lokalnych do 0,1 pierścienia, dla kątów i piramidalności do 30 sekund.

Ministerstwo Edukacji Republiki Białorusi

Instytucja edukacyjna

„BIAŁORUSKI UNIWERSYTET PAŃSTWOWY

INFORMATYKA I ELEKTRONIKA RADIO”

„PROCES TECHNOLOGICZNY

CZĘŚCI OPTYCZNE (podstawy ogólne)”

Mińsk, 2008

Podstawowe operacje technologiczne

Proces technologiczny wytwarzania części optycznych polega na obróbce ich powierzchni roboczej i mocującej. Półproduktom (kawałki szkła, płytki, wytłoczki itp.) nadawane są wymagane wymiary, a powierzchniom nadawana jest struktura zgodnie z ich przeznaczeniem.

Przy opracowywaniu najwłaściwszego procesu technologicznego należy wziąć pod uwagę rodzaj surowca, liczbę części w partii, dostępne środki techniczne (sprzęt, narzędzia itp.) oraz wymaganą dokładność wykonania. Obróbkę wielu części optycznych można podzielić na kilka głównych etapów, z których każdy ma określony cel.

Przygotowanie. Czynności zakupowe polegają na usunięciu nadmiaru materiału, nadaniu detalowi precyzyjnego kształtu, zachowaniu wymaganych wymiarów oraz zapewnieniu wymaganej struktury powierzchni (matowości) do późniejszego szlifowania dokładnego.

Operacje uzyskania półproduktu mogą być bardzo różnorodne. Jest to cięcie szkła, piłowanie, frezowanie, wiercenie, zaokrąglanie, obróbka zgrubna, szlifowanie średnie, fazowanie itp. Obróbka odbywa się przy użyciu materiałów ściernych w stanie wolnym lub związanym (tarcze, frezy, narzędzia diamentowe cermetalowe). W wielu operacjach (szlifowanie kulowe, centrowanie, frezowanie, fasetowanie) powszechnie stosowane są narzędzia wykonane z diamentów syntetycznych o spoiwie metalowo-ceramicznym.

Operacje pomocnicze (naklejanie, klejenie, blokowanie itp.) służą do zabezpieczenia części na urządzeniach i grupowania ich w celu dalszej obróbki lub usunięcia wszelkiego rodzaju zanieczyszczeń (płukanie, wycieranie).

Drobne szlifowanie. Polega to na przygotowaniu powierzchni części optycznej do polerowania, czyli usunięciu naddatków na przedmiocie i doprowadzeniu wymiarów boków do zadanych poprzez obróbkę sekwencyjną materiałami ściernymi o różnej wielkości (tzw. przejścia). W wyniku drobnego szlifowania uzyskuje się matową fakturę powierzchni o bardzo drobnej strukturze.

Ziarna ścierne toczące się pomiędzy szkłem a ściernicą uszkadzają szkło swoimi krawędziami tnącymi. W wyniku udarowo-wibracyjnego działania ziaren ściernych na szkle tworzy się uszkodzona warstwa wierzchnia (występy i pęknięcia muszlowe), a pod nią wewnętrzna warstwa pęknięć. Głębokość spękanej warstwy jest kilkakrotnie (4 lub więcej) większa niż głębokość żłobków warstwy wierzchniej (badania N. N. Kaczałowa, K. G. Kumana i innych naukowców).

Jeśli podczas mielenia pojawi się nadmiar wody, ziarna zostaną wypłukane, docisk do każdego pozostałego ziarna wzrośnie, a one zostaną zmiażdżone lub zakleszczone. W tym przypadku zadrapania i wgłębienia są nieuniknione. Nadmiar ścierniwa, uniemożliwiający swobodne toczenie się ziaren, powoduje zarysowania i zmniejsza produktywność. Szlifowanie jest najbardziej produktywne, gdy ziarna ścierne są rozmieszczone w jednej warstwie.

Prędkość obrotowa wrzeciona wpływa na częstotliwość walcowania ziaren i ich efekt udarowo-wibracyjny. Nadmierny wzrost prędkości powoduje, pod wpływem siły odśrodkowej, odrzucanie niewyczerpanych jeszcze ziaren.

Ilość mielenia jest proporcjonalna do wielkości nacisku. Prawie ograniczającym ciśnieniem jest ciśnienie, pod jakim ziarno ulega rozdrobnieniu (siła kruszenia). Jego wartość zależy od wytrzymałości użytego ścierniwa.

Stwierdzono, że woda powoduje na powierzchni szkła procesy chemiczne, w wyniku których powstają siły klinujące, ułatwiające oddzielenie cząstek szkła od obrabianej powierzchni.

Polerowanie. Jest to operacja usunięcia pozostałych nierówności na powierzchni części optycznej po szlifowaniu dokładnym, aż do uzyskania wymaganej klasy chropowatości i czystości, a także do uzyskania określonej dokładności płaskości lub krzywizny obrabianej powierzchni. Proces opiera się na połączonym działaniu szeregu czynników: mechanicznych, chemicznych i fizykochemicznych

Stosowanie różnych płynów zwilżających, jak wykazały eksperymenty, może przyspieszyć lub spowolnić proces polerowania. Udowodniono, że związki krzemu w szkle pod wpływem wody tworzą najcieńszą (od 0,0015 do 0,007 mikrona) powłokę, utrudniając dostęp wody do głębszych warstw szkła i jej działanie chemiczne na nie. Pod wpływem sił mechanicznych folia ta zostaje zerwana, odsłaniając świeżą warstwę szkła, która ponownie jest wystawiona na działanie wody. W rezultacie powstaje nowa warstwa folii, która jest natychmiast odrywana itp. Sama folia jest zdolna do utrzymywania cząstek materiału polerskiego na swojej powierzchni dzięki siłom adhezji.

Jako narzędzia polerskie stosuje się płyty czołowe, grzybki i miseczki, na które nakładana jest warstwa żywicy lub materiałów włóknistych.

Przy dwustronnym polerowaniu witraży, szkieł lustrzanych, szkła budowlanego i zdobieniu wysokiej jakości wyrobów szklanych ogromne znaczenie ma doskonalenie metod chemicznej (kwasowej) obróbki powierzchni szklanych poprzez trawienie. Metodę tę można stosować zamiast mechanicznego polerowania powierzchni szkła, czasami w połączeniu z metodami mechanicznymi

Krążyna. Jest to operacja obróbki części wzdłuż jej średnicy symetrycznie do osi optycznej, w której łączą się zarówno oś optyczna, jak i geometryczna soczewki. Konieczność wykonania operacji wynika z następujących okoliczności. Podczas procesu wytwarzania półfabrykatów, na przykład podczas zaokrąglania słupków (ryc. 1, a), łuszczenia, szlifowania i polerowania, z powodu nierównomiernego usuwania warstwy szkła, soczewki mogą mieć kształt klina, który charakteryzuje się nierówną grubością części wzdłuż krawędzi (ryc. 1, b). W przypadku takiej części, po zastosowaniu kuli, środki powierzchni sferycznych, a co za tym idzie, oś optyczna przesuwają się względem osi geometrycznej soczewki.

Ryc.1. Schemat tworzenia decentracji:

a - niewspółosiowość osi kolumny przedmiotu obrabianego; b - przemieszczenie środka powierzchni kulistej

Ryż. 2. Decentracja w obiektywie:

a - oś optyczna jest równoległa do osi geometrycznej; b - oś optyczna pod kątem do osi geometrycznej

Ryż. 3 Schematyczna ilustracja

Ryc.4. Automatyczna instalacja soczewki poprzez kompresję pomiędzy wkładami:

1-soczewka; 2-wkłady

Przed operacją centrowania oś optyczna soczewki może być równoległa do jej osi geometrycznej (ryc. 2, a) lub przebiegać do niej pod pewnym kątem (ryc. 2, b). W przypadku takiej soczewki jej krawędzie znajdują się w różnych odległościach od osi optycznej i mają różną grubość. Takiego obiektywu nie można umieścić w ramce urządzenia, gdyż obraz będzie kiepski (oś optyczna obiektywu nie pokrywa się z osią geometryczną oprawki). W przypadku soczewki centrowanej krawędzie mają tę samą grubość, a osie optyczna i geometryczna pokrywają się w ramach tolerancji decentracji (ryc. 3, b).

Montaż soczewki na wkładzie przed centrowaniem odbywa się optycznie lub mechanicznie.

Metoda optyczna - montaż poprzez „olśnienie” na oku lub pod tubą optyczną. Soczewka mocowana jest za pomocą żywicy centrującej na obracającym się wkładzie w pozycji zapewniającej stabilność obrazu żarnika lampy lub obrazu „odblasku” w tubie optycznej.

Metoda mechaniczna (samocentrująca) polega na tym, że soczewka instalowana jest automatycznie poprzez ściskanie pomiędzy dwoma wkładami umieszczonymi dokładnie na tej samej osi (ryc. 4).

W przypadku obu metod prawidłowy montaż gwarantuje dobre przygotowanie i przycięcie krawędzi montażowej uchwytów oraz brak bicia części centrowanej podczas obrotu.

Klejenie. Celem klejenia jest uzyskanie sztywno połączonego i wyśrodkowanego układu.

W niektórych przypadkach (szczególnie w przypadku części płaskich) klejenie zastępuje się kontaktem optycznym (adhezja molekularna dwóch polerowanych powierzchni).

Pomocnicze operacje technologiczne

Najważniejszą operacją pomocniczego blokowania jest połączenie części lub detali z urządzeniem (naklejka, metoda mechaniczna, metoda kontaktu optycznego, mocowanie próżniowe, umieszczanie w przekładkach itp.) w celu ich dalszej wspólnej obróbki. Połączenie uchwytu i części lub przedmiotów do niego przymocowanych nazywa się blokiem. Jakość produktu i efektywność procesu technologicznego w dużej mierze zależą od prawidłowego doboru metody mocowania, w zależności od wielkości i kształtu części oraz wymaganej dokładności.

Blokowanie musi zapewniać:

1) zabezpieczenie jak największej liczby detali;

2) łatwość obróbki podczas tej operacji (na przykład: szlifowanie, polerowanie);

3) wygoda dokonywania niezbędnych pomiarów podczas pracy;

4) niezawodność mocowania w najbardziej intensywnych warunkach pracy;

5) brak uszkodzeń mechanicznych i odkształceń obrabianych przedmiotów lub części;

6) prawidłowe i symetryczne rozmieszczenie obrabianych powierzchni względem uchwytu i narzędzia obróbczego;

7) prostota i szybkość blokowania i odblokowywania.

Istnieje kilka metod blokowania stosowanych w produkcji elementów optycznych. Jednak najpopularniejszą metodą jest nadal metoda elastycznego mocowania.

Elastyczne zapięcie. Stosowany w produkcji na małą skalę i masowo części średnio precyzyjnych. Ta operacja obejmuje następujące przejścia:

1. Naklej podkładki żywiczne na jedną z obrobionych stron części ręcznie lub za pomocą specjalnego półautomatu.

2. Oczyszczenie drugiej powierzchni soczewki przeznaczonej do obróbki

3. Szlifowanie soczewek do dokładnie oczyszczonej powierzchni urządzenia docierającego (grzybek, miseczka, płyta czołowa).

4. Przyklejanie części do urządzenia klejącego.

5. Zablokuj chłodzenie.

Grubość warstwy żywicy po schłodzeniu powinna wynosić 0,1-0,2d (d to średnica soczewki), ale nie mniej niż 1 mm (dla soczewek o małej średnicy). I tak np. dla obiektywu o średnicy 30 mm wysokość podkładki z żywicy wynosi 3-6 mm. Średnica podkładki z żywicy jest równa średnicy części i jest wykonana z lekkim stożkiem w celu łatwego blokowania (ryc. 5). Odblokowanie odbywa się w lodówce, a czasem po prostu za pomocą drewnianego młotka.

Wypełnienie stosuje się do soczewek o małej średnicy i małym promieniu krzywizny. Roztopiona żywica kapie z góry na docierane soczewki i odpowiednio umieszczana jest na powierzchni urządzenia docierającego. Żywica wypełnia kubek, podgrzewa soczewki i przykleja się do nich. Dopóki żywica nie stwardniała, wprowadza się do niej podgrzane urządzenie zaklejające, takie jak grzyb. Po wystarczającym zanurzeniu w żywicy i ustawieniu tak, aby osie mocowań pokrywały się, blok schładza się, a po oczyszczeniu powierzchnię bloku przemywa się rozpuszczalnikiem i wodą. Odblokowanie następuje poprzez podgrzanie bloku.

Sztywne mocowanie. Znajduje zastosowanie w masowej i wielkoseryjnej produkcji części z tolerancjami dokładności powierzchni 0,5 pierścienia i więcej, dla grubości 0,05 mm i więcej.

Aby przetworzyć pierwszą stronę, soczewki (prasy) są sztywno przyklejane bezpośrednio do urządzenia w specjalnych gniazdach lub platformach (ryc. 6, a).

Ryż. 5. Rodzaj poduszek żywicznych

Urządzenie nagrzewa się do temperatury około 100° C. Jednocześnie części są lekko podgrzewane. Na powierzchnię mocowania urządzenia (podczas obróbki drugiej strony) nakłada się cienką warstwę żywicy lub smołowanej podkładki z tkaniny. Po nałożeniu soczewek sztyftem żywica spod części przetrwa jak najbardziej. Po obróbce pierwszej strony (szlifowanie lub frezowanie, szlifowanie średnie i drobne, polerowanie) cała powierzchnia części jest lakierowana i obrabiana w tej samej kolejności na drugiej stronie.

Półsztywne mocowanie. Stosowany do cienkich soczewek o dużym promieniu krzywizny obrabianej powierzchni. Soczewkę nakleja się za pomocą smołowanej uszczelki z tkaniny na metalową podkładkę, która z kolei jest przyklejana do urządzenia (ryc. 6, b). W produkcji okularów podgrzewane półfabrykaty przyklejane są bezpośrednio do warstwy żywicy. Aby zapewnić dokładność takiego mocowania, specjalne urządzenie tworzy odwrócone gniazda na warstwie żywicy. Określają położenie soczewek po zablokowaniu (ryc. 6, c).

Mocowanie mechaniczne. Najczęściej używany w operacjach zakupowych, na przykład do mocowania pryzmatów.

Części są umieszczone blisko siebie w metalowych uchwytach z odpowiednimi wycięciami. Części zewnętrzne są utrzymywane na miejscu za pomocą zacisków śrubowych lub sprężynowych. Pod częściami zewnętrznymi umieszczona jest elastyczna uszczelka (guma, karton).

Ryż. 6. Wzór naklejki (metody twarde i półsztywne):

a - metoda trudna; b - metoda półsztywna; c - naklejka na występach żywicznych

(1 - soczewka; 2 - podkładka smołowana; 3 - płytka kulista;

4 - żywica; 5 - urządzenie naklejkowe);

Gips. Metodę tę najczęściej stosuje się do mocowania pryzm o tolerancji kąta 3" i większej oraz dużych kawałków szkła. Tynkowanie polega na wlaniu wodnego roztworu gipsu z cementem do urządzenia w postaci garnka, korpusu itp. (Rys. 7) bezpośrednio na części docieranej do płyty czołowej. Dno garnka mocuje się do pierścienia za pomocą wkrętów lub w inny sposób. Często ogranicza się do owinięcia płyty czołowej gumowym obrzeżem. Po stwardnieniu tynku i obróceniu dna mocowane w nim, wtapiane bezpośrednio w tynk, brzeg jest usuwany.Przestrzenie pomiędzy nimi

Ryż. 7. Schemat tynkowania:

1 - pryzmat; 2 - docierająca płyta czołowa; 3 - płyta; 4 - dół; 5 - pierścień korpusu z pryzmami po stwardnieniu gipsu czyści się szczotką drucianą na głębokość 2-3 mm i myje.

Aby zapewnić oczyszczenie bloku, przestrzeń między pryzmami przed wylaniem wypełnia się drobno przesianymi suchymi trocinami, a metalową obręcz umieszcza się na 3-4 płytkach o grubości 2-3 mm. W celu zabezpieczenia przed wilgocią i odpryskami tynku czyszczoną przestrzeń pokrywa się roztopioną parafiną.

Odblokowanie odbywa się poprzez rozłupanie tynku drewnianym młotkiem lub za pomocą specjalnej prasy do tynkowania. Zastosowanie prasy zmniejsza pracochłonność procesu odblokowania i zapewnia wyższą jakość, ponieważ prawie wszystkie pryzmy są całkowicie wolne od gipsu.

Metoda kontaktu optycznego. Przy obróbce części o precyzyjnych powierzchniach (do 0,05 pierścienia), wymiarach kątowych 1-2”, równoległości 1-10” (płytki precyzyjne, zwierciadła, kliny, pryzmaty) stosuje się optyczne mocowanie stykowe. Jednocześnie wypolerowane „kolorowo” 0,5-2 pierścienie powierzchni części są dokładnie czyszczone i odtłuszczane (alkohol, eter, pędzel wiewiórkowy, serwetki batystowe) i płynnie opuszczane i dociskane do również starannie przygotowanej wypolerowanej powierzchni urządzenie kontaktowe. Nacisk wywiera się aż do zniknięcia wzoru interferencji. Szczelinę między częściami pokrywa się lakierem lub roztworem szelaku w produkcie rektyfikowanym.

Urządzenia kontaktowe mogą mieć różne kształty i rozmiary (ryc. 8) w zależności od kształtu i rozmiaru

Ryż. 8. Urządzenia stykowe do płytek i pryzmatów: a - płytka stykowa z płytkami płasko-równoległymi (1 - płytki; 2 - płytka stykowa); b - urządzenie do pryzm i klinów (1 - pryzmaty; 2 - urządzenie kontaktowe) przedmiotów obrabianych.

Ich powierzchnię należy wypolerować z dokładnością do 0,1–0,5 pierścienia. Jeśli wymagana jest równoległość, utrzymuje się ją na poziomie 1-2”. Dokładność kątów jest również ściśle zachowana, ponieważ jakość produktu zależy od dokładności wymiarów kątowych, równoległości i jakości powierzchni urządzeń stykowych.

Podczas wyjmowania ze styku stosowane jest ogrzewanie lub chłodzenie. Cienkie części (0,1-0,5 mm) można ostrożnie usunąć żyletką lub kroplą eteru wylaną na powierzchnię części.

Mocowanie w separatorach. Separatory lub urządzenia oddzielające stosuje się w przedmiocie obrabianym oraz w operacjach końcowych w celu precyzyjnego wykończenia powierzchni i wymiarów kątowych. Separator to klatka z wycięciami, w których umieszczane są detale. Obróbkę takich części, na przykład przedmiotu obrabianego, można przeprowadzić jednocześnie z obu stron (ryc. 9, a). Do precyzyjnego wykończenia stosuje się grube płyty szklane z wycięciami o różnych średnicach, w których umieszczane są różne części (ryc. 9, b). Wycięcia zapobiegają wypadaniu części poza nakładkę polerską.

Ryż. 9. Separator: a - schemat szlifowania dwustronnego (1 - separator; 2 - płyty; 3 - podkładki szlifierskie); Separator b-glass do zmechanizowanej obróbki wykańczającej części płaskich

Separator podczas pracy sam w sposób ciągły koryguje powierzchnię talerza polerskiego, utrzymując go w dobrym stanie, czyli pełniąc jednocześnie funkcję tarczy formującej.

Jeśli konieczne jest zwiększenie lub zmniejszenie kąta klina na części (płycie, klinie), wówczas do jego krawędzi przykleja się miękki wosk miękkim ciężarkiem, dzięki czemu pożądany obszar jest silniej aktywowany.

Stosunek powierzchni otworów do całej części separatora określa się obliczeniowo.

Produkcja zestawu podkładek szlifierskich

Szlifowanie wypukłej powierzchni przy przejściu z większych materiałów ściernych na mniejsze zawsze rozpoczynamy od krawędzi. Zapewnia to utrzymanie pożądanej grubości soczewki w środku i równomierne przeszlifowanie całej powierzchni od krawędzi do środka. Promień krzywizny narzędzia szlifierskiego zmienia się poprzez przycinanie przy przejściu z większych materiałów ściernych na mniejsze.

Ryż. 10. Schematyczne przedstawienie zmian promienia krzywizny powierzchni narzędzia kielicha (a) i grzybka (b):

R 1 - promień krzywizny narzędzia do obierania; R 2 - promień krzywizny narzędzia do szlifowania średniego; R 3 - promień krzywizny narzędzia do szlifowania dokładnego

Promienie krzywizny misek stopniowo maleją (ryc. 10, a), a wręcz przeciwnie, grzyby rosną (ryc. 10, b).

Podczas szlifowania narzędzia jego powierzchni nadawany jest pożądany promień krzywizny lub precyzyjna płaskość. Jednocześnie powierzchnię szlifuje się do momentu usunięcia śladów noża lub skrobaka.

Kolejność operacji jest następująca.

1. Powierzchnię narzędzia do ostatniego etapu szlifowania reguluje się poprzez przycięcie według szablonu o zadanym promieniu, a następnie blokuje się na niej blok wadliwych części.

2. Za pomocą tego samego narzędzia blok jest szlifowany i polerowany. Oglądany jest wzór interferencyjny („kolor”).

3. Jeżeli „kolor” nie odpowiada wymaganiom dla danego zestawu podkładek szlifierskich, wówczas talerz szlifierski poddaje się ponownemu przycinaniu, szlifowaniu, polerowaniu i badaniu „koloru”.

Ryż. 11. Schemat mielenia:

a - powierzchnie o niewielkiej krzywiźnie; b - powierzchnie o dużej krzywiźnie (D bl - średnica bloku)

4. Po osiągnięciu wymaganego „koloru” narzędzie jest szlifowane do momentu usunięcia śladów noża lub skrobaka i ponownie ostatecznie sprawdzane jest blok na szkle próbnym.

5. Po przygotowaniu ostatniej ściernicy np. do szlifowania mikroproszkiem M10, poprzedzająca ją ściernica jest dostosowywana (po docieraniu) np. do szlifowania mikroproszkiem M20. W tym celu szlifuje się na nim płytkę próbną i dopasowuje jej docieranie do narzędzia do końcowego szlifowania. Bloki o małej krzywiźnie (o dużych promieniach krzywizny) należy wcierać co najmniej w ¼ ich średnicy, a bloki o dużej krzywiźnie w 1/6-1/7 ich średnicy (ryc. 11). W produkcji nadal pojawiają się nazwy: „słabe promienie” (duże promienie krzywizny), „silne promienie” czy „strome kule” (małe promienie krzywizny). Nie należy używać tych nazw.

6. Ten poprzedzający jest dopasowywany do ściernicy wyprostowanej itp., aż do wyregulowania całego zestawu.

Bromek metylu (CH3Br) i bromek metylenu (CH2Br2) były szeroko stosowane w produkcji lamp halogenowych. 2 Proces technologiczny wytwarzania kwarcowej lampy halogenowej 2.1 Właściwości fizyczne szkła kwarcowego i metody jego obróbki Znaczące zmniejszenie gabarytów lamp halogenowych i konieczność stworzenia warunków do pracy obiegu halogenowego wymagały wysokich...

Wykańczanie i polerowanie to operacje mające na celu końcową obróbkę części matryc. Operacje te są szczególnie często stosowane przy wytwarzaniu tłoczników oraz tłoczników do tłoczenia na zimno i wytłaczania.

Wykończeniowy. Wykańczanie odbywa się głównie na hartowanych częściach matryc.

Istotą procesu wykańczania jest obróbka powierzchni części twardymi i miękkimi materiałami ściernymi. W przypadku stosowania twardych materiałów ściernych (proszków) pomiędzy przedmiotem obrabianym a zakładką, która jest zwykle bardziej miękka od przedmiotu obrabianego, umieszczane są drobne ziarna ścierniwa. Pod pewnym naciskiem w zakładkę wciskane są drobne ziarna ścierne, które są twardsze od powierzchni pomiędzy którymi się znajdują. W ten sposób powierzchnia okrążenia okazuje się wypełniona kreatywnymi ziarnami osadzonymi w jego porach. Operację wciskania ziaren ściernych w powierzchnię okrążenia nazywa się rzeźbieniem. Jeśli po tej operacji przesuniesz powierzchnię zakładki nad obrabianym przedmiotem, wówczas znajdujące się na niej ziarna ścierne odetną cząstki metalu z powierzchni części.

Wykańczanie miękkimi materiałami ściernymi (pasty) różni się od metody opisanej powyżej i służy jedynie do końcowego wygładzenia powierzchni części. Jej istota polega na powstaniu cienkiego, miękkiego filmu na powierzchni gotowej części w wyniku działania chemicznego składników chemicznych zawartych w paście wraz ze ścierniwem. Podczas ruchu docieranie za pomocą miękkiego materiału ściernego usuwa utworzoną warstwę z najbardziej wystających cząstek powierzchni części. Odsłonięte obszary ponownie pokrywa się folią pod wpływem pasty i proces się powtarza. W ten sposób zachodzi chemiczno-mechaniczny proces obróbki powierzchni metalu.

Ukształtowane wnęki utwardzanych matryc (ciągnienie, tłoczenie do wyciskania na zimno i tłoczenie na zimno) wykańczane są głowicami diamentowymi (patrz rozdział IV, § 4) lub zakładkami wykonanymi z czerwonej miedzi, włókna i tekstolitu, na których powierzchnię nanoszona jest pasta diamentowa . Aby masa ścierna lepiej trzymała się na zakładkach, ich powierzchnię przed pracą należy lekko zszorstkować pilnikiem o drobnych zębach lub pilnikiem igłowym.

Na ryc. 87 przedstawiono różne formy końcówek wykańczających i polerskich, które podczas pracy wkładane są do uchwytów wiertarskich.

Ryż. 87.

Wiertłami szlifiersko-wykańczającymi można polerować powierzchnię stempli i matryc bezpośrednio na stanowisku mechanika oraz kuliste wnęki matryc w uchwycie obrotowym tokarki (rys. 88). Wykańczanie konturów okien profilowych wykrojników odbywa się na pionowych maszynach wykańczających, które posiadają prostoliniowy ruch posuwisto-zwrotny narzędzia (patrz rozdział V, § 4).

Ryż. 88.

Wydajność wykończenia w dużej mierze zależy od prędkości ruchu okrążenia. Wraz ze wzrostem prędkości wzrasta produktywność, jednak zbyt duża prędkość prowadzi do rozpryskiwania pasty ściernej lub smaru i nagrzewania przedmiotu obrabianego.

Im bardziej precyzyjna musi być obrabiana powierzchnia, tym niższa powinna być prędkość wykańczania.

Płaskie zewnętrzne powierzchnie stempli są wykańczane na konwencjonalnej płycie docierającej.

Aby uzyskać dokładny kontur, stemple wykrojników wykańczane są na żeliwnych zakładkach profilowych odpowiadających konturowi stempla.

Zastosowanie zakładek konturowych pozwala przyspieszyć operację wykańczającą, ponieważ wszystkie wgłębienia rowków stempla są jednocześnie wykańczane i uzyskuje się ścisłą prostoliniowość i równoległość rowków przy ich dokładnym położeniu w tej samej płaszczyźnie.

Jakość wykończenia i wydajność procesu zależą od materiału wykończeniowego, dlatego nie należy wykonywać wykańczania żadnymi ściernymi materiałami wykończeniowymi, ponieważ może to spowodować niepotrzebny czas, doprowadzić do uszkodzenia zakładek i wadliwych części.

Ziarnistość materiałów ściernych ma największy wpływ na wydajność i jakość wykończenia. Dlatego podczas wykańczania części konieczne jest stopniowe przechodzenie od gruboziarnistych (grubych) do drobnoziarnistych (drobnych) ściernych materiałów wykończeniowych.

Niedopuszczalna jest praca z zanieczyszczonymi materiałami wykończeniowymi lub mieszanie proszków i past o różnej wielkości. Zagęszczone miękkie pasty należy przed użyciem rozcieńczyć benzyną, naftą lub terpentyną.

Polerowanie. Polerowanie służy do poprawy czystości powierzchni formujących części matryc; usunąć na nich ślady wcześniejszych operacji obróbczych (uderzenia, zadrapania, najmniejsze nierówności).

Istnieją dwa rodzaje polerowania: wstępne i końcowe. Polerowanie wstępne służy do mechanicznego usuwania nierówności powierzchni za pomocą luźnych materiałów ściernych (w stanie swobodnym) lub ziaren utrwalonych na powierzchni roboczej tarcz polerskich. Ostateczne polerowanie przeprowadza się za pomocą sypkich drobnoziarnistych proszków szlifierskich lub miękkich elastycznych tarcz z nałożonymi na nie drobnymi pastami polerskimi.

Przy dobrze wykonanym przygotowaniu powierzchni (brak rys, smug i wgnieceń) ubytek metalu podczas polerowania wynosi zaledwie 0,03-0,05 mm. Jeśli jednak przed polerowaniem zastosowano np. obróbkę papierem ściernym lub filcowym kołem z nałożonym na ich powierzchnię grubym ziarnem ściernym (nr 80 i grubsze), wówczas może być konieczne usunięcie warstwy na głębokość 0,1 mm.

Podczas końcowego polerowania (glazurowania) warstwa usuwana z powierzchni części to mikrometry lub ułamki mikrometra. Przy produkcji matryc i form chropowatość powierzchni w wyniku polerowania może osiągnąć klasę 12. Początkowa chropowatość powierzchni do polerowania musi być co najmniej klasy 8. W celu uzyskania połysku początkowa chropowatość powierzchni musi odpowiadać klasie 9.

W zależności od wymaganej klasy czystości obróbki zaleca się następującą wielkość ziarna ściernego (tab. 7).

Tabela 7

Wysoką czystość powierzchni osiąga się w kilku przejściach przy stałym zmniejszaniu wielkości ziaren materiału polerskiego. W jednym przejściu można zwiększyć czystość powierzchni o 1-2 stopnie. Im lepiej powierzchnia jest przygotowana do polerowania i im wyższa jest początkowa klasa czystości powierzchni, tym mniej przejść będzie wymaganych podczas polerowania, tym wydajniejsza będzie obróbka i mniejsze zużycie materiałów polerskich.

Podczas produkcji części narzędzi polerowaniu stawiane są specjalne wymagania. Najważniejsze jest zapewnienie wymaganej chropowatości obrabianej powierzchni bez zniekształcania rozmiaru i kształtu części. Niedopuszczalne są wady wypolerowanej powierzchni.

Jeżeli na wypolerowanej powierzchni znajdują się głębokie rysy, zadrapania, ubytki i wgniecenia, należy je w pierwszej kolejności wyeliminować poprzez przeszlifowanie tarczą ścierną lub papierem ściernym, a dopiero potem przystąpić do polerowania. Polerowanie rozpoczyna się zwykle w miejscach, gdzie najprawdopodobniej znajdują się defekty.

Na polerowanych powierzchniach nie dopuszcza się śladów przypaleń (niebiesko-brązowych obszarów), które powstają w wyniku przegrzania wierzchnich warstw metalu w danym miejscu. Po wypolerowaniu powierzchni chromowanych nie dopuszcza się występowania pojedynczych rys, ubytków, wgnieceń, żółtych plam, miejsc z łuszczącym się nalotem, pęknięć, miejsc niecałkowicie wypolerowanych oraz zeszlifowanych do podłoża lub do poprzedniej warstwy powłoki (przed miedziowaniem). . Jako odrębny rodzaj polerowania powszechne jest przygotowanie powierzchni części do pokrycia galwanicznego - matowania. Podczas matowania tarczę polerską (filcową lub tkaninową) smaruje się okresowo pastami zawierającymi drobne ziarna ścierne (elektrokorund lub inne). W tym przypadku najskuteczniejsze są pasty marshalite, ponieważ zawarte w nich ziarna ścierne nie pozostawiają głębokich rys na powierzchni podczas obróbki.

Matowanie odbywa się poprzez obrót koła w kierunku poprzecznym do uzyskanych wcześniej grzbietów chropowatości. Dzięki temu podczas matowania chropowatość obrabianej powierzchni jest znacznie zmniejszona, a powłoka galwaniczna jest lepiej zachowana. Dodatkowo proces polerowania powłoki nałożonej po zmatowieniu jest bardziej produktywny i usuwana jest mniejsza warstwa nałożonego metalu (chromu).

Polerowanie wykonujemy zarówno maszynowo, jak i za pomocą narzędzi ręcznych. Podczas stosowania maszyn do polerowania, polerowania, toczenia, szlifowania i wiercenia. W tym przypadku obrót może dotyczyć narzędzia polerskiego lub przedmiotu obrabianego, co zależy od kształtu polerowanej powierzchni, a czasami od kształtu i masy części.

Do polerowania wykorzystuje się także maszyny ręczne z napędem pneumatycznym lub elektrycznym, w których uchwyt wkładane są końcówki polerskie o odpowiednim kształcie.

Aby stopniowo dostarczać masę ścierną na powierzchnię roboczą mechanicznego narzędzia polerskiego, w jego środku wykonuje się otwór przelotowy lub stożkowe wgłębienie, które przed polerowaniem wypełnia się masą ścierną. Podczas pracy masa opadająca pod narzędzie polerskie przenosi się na jego powierzchnię roboczą i wyrównuje zużytą lub częściowo rozsypaną masę polerską.

Pasty zawierają zazwyczaj olej maszynowy, naftę, parafinę lub stearynę oraz drobny proszek ścierny w odpowiednich proporcjach.

Podczas ręcznego polerowania powierzchni części stalowych jako smar zwykle stosuje się naftę, którą rozcieńcza się proszkiem ściernym lub pastą GOI. Ostateczne wykończenie wnęk formierskich sprzętu wykonuje się za pomocą filcowych lub skórzanych kółek, na które nakłada się pastę GOI. Krążki filcowe obracane są z prędkością do 8000 obr./min.

Koła filcowe stosuje się do bardziej szorstkich wykończeń i przy niższych prędkościach, ponieważ przy szybkich obrotach szybko stają się bezużyteczne.

Polerowanie lustrzane wykonuje się za pomocą twardych końcówek (miedzianych, włóknistych lub drewnianych), na których powierzchnię nanosi się cienką warstwę pasty polerskiej zawierającej tlenek chromu, tlenek żelaza (krokus) lub tripoli.

Podczas polerowania ważny jest właściwy dobór prędkości obwodowej narzędzia polerskiego. Przy polerowaniu części wykonanych ze stali i chromu przyjmuje się, że prędkość obwodowa wynosi 20-35 m/s dla kół przy użyciu proszków ściernych i 30-50 m/s dla kół przy użyciu past. Powierzchnie o skomplikowanych kształtach poleruje się z mniejszą prędkością obwodową.

Nacisk koła na obrabiany przedmiot powinien wynosić 2,5-5 kg. W tym przypadku większy nacisk stosuje się podczas polerowania wstępnego, a mniejszy podczas polerowania końcowego. Podczas polerowania luster nacisk powinien być bardzo lekki, w przeciwnym razie pojawią się plamy i oparzenia.