5. Расчет шлифовальника и полировальника

Обработка суспензиями абразивных порошков подготавливает исполнительные поверхности к последующему полированию с заданными значениями N, Δ N и P.

Шлифующая суспензия представляет собой взвесь порошка абразивных зерен в жидкости.

Для шлифования оптических материалов применяют металлический инструмент – шлифовальники, которые в зависимости от формы обрабатываемой поверхности имеют вид планшайб, грибов или чашек. Шлифование оптических деталей производится несколькими фракциями абразивного материала с постепенно убывающим размером зерен. Каждым номером абразива с поверхности сошлифовывают более крупный разрушенный слой от предыдущего номера и вместо него получают фактуру поверхности, свойственную данной фракции. Толщина снимаемого слоя стекла будет близка к разности глубины разрушенного слоя от исходного абразива и от последующего более мелкого. Радиус обрабатываемой поверхности после шлифования любым номером абразива отличается от номинального радиуса на толщину h_n разрушенного слоя.

При расчете шлифовальников определяют их диаметр, радиус кривизны и высоту (глубину).

Выражение для расчета :

,

где 1, 2 – коэффициент, учитывающий увеличение толщины снимаемого слоя для гарантированного удаления следов шлифования предыдущим более крупным номером абразива.

Здесь знак «+» - для шлифовальников в виде чашки, «-» - для шлифовальников в виде гриба.

Значение глубины нарушенного слоя М_n и толщины А_nслоя абразива зернистости n наиболее полно изучены при шлифовании оптического стекла К8. При расчете радиуса кривизны рабочих поверхностей инструмента для шлифования оптического стекла других марок вводят поправку в виде коэффициента К, учитывающего твердость стекла по сошлифовыванию.

Рассчитаем шлифовальник для мелкого шлифования поверхности

 

1) Определим диаметр шлифовальника (инструмент сверху):

 

2) Определим радиусы шлифовальников  для двух переходов

(1 – среднее шлифование микропорошком М20

 2 – мелкое шлифование микропорошком М10,

 

3) Определим высоту шлифовальника:

 

 

Проведём расчет шлифовальника для обработки плоского блока свободным абразивом диаметром

Диаметр планшайбы D_п определим по известному диаметру блока (инструмент сверху):

 

 

Примем

Расчет полировальника:

Расчет полировальников сводится к определению радиуса корпуса, его размеров и величины полировочного слоя. Радиус рабочей поверхности полировальника обычно равен радиусу детали и поэтому не рассчитывается.

При расчете радиусов полировочного инструмента необходимо стремится к достижению равномерной толщины слоя смолы по всей поверхности полировальника. Это требование выполнимо для полировальников плоских и с малой кривизной.  Для того, чтобы толщина смолы была одинаковой по всему полировальнику, R_П должен отличаться от радиуса готовой детали на величину г. Но решение осложняется тем, что величина г не остается постоянной в процессе полирования.

Если взять полировальник с большой толщиной смолы по краю, то растекание смолы в краевой зоне полировочного инструмента усилится и полирование наружного ряда заготовок на блоке (краев детали – при обработке одной заготовки) будет отставать от полирования в центральной зоне этого блока (заготовки).

Поскольку радиус обрабатываемой поверхности в процессе полирования постепенно изменяется от снятия слоя стекла, то R_П также должен изменятся вслед за изменением радиуса изделия: у вогнутых полировальников он должен уменьшаться, а у выпуклых – увеличиваться. R_П изменяется вследствие уменьшения слоя смолы; как у выпуклых, так и у вогнутых полировальников толщина смолы при этом в середине должна уменьшаться. Такое изменение легче будет происходить в том случае, когда слой смолы в середине полировальника толще, чем на краю. Следовательно, при расчете R_П необходимо руководствоваться тем условием, что величина г должна быть равномерной в конце службы полировальника, когда его уже необходимо заменить новым:

,

где г₀ – толщина слоя полировочной смолы к моменту замены ее новой. Значение выбирают в зависимости от диаметра блока.

Рассчитаем полировальник для обработки выпуклой поверхности

R_А=

 

Таблица  – Значения толщины слоя полировальной смолы

Dб, мм
, мм	0, 9	1, 0	1, 2	1, 4	1, 5	1, 5	1, 5	1, 5

 

1) Определим диаметр полировальника (инструмент сверху):

2)

3) Определим радиус полировальника (г₀=1, 0):

4)

5) Определим высоту полировальника (стрелку прогиба).

6)

На полировальниках с небольшой кривизной производят обрезку смолы под углом 45°, поэтому в данном случае

 

 

Диаметр планшайбы D_п определим по известному диаметру блока (инструмент сверху):

 

Примем

 

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: