光学球面铣磨加工工艺毕业设计.docx
- 文档编号:8831956
- 上传时间:2023-02-02
- 格式:DOCX
- 页数:27
- 大小:869.99KB
光学球面铣磨加工工艺毕业设计.docx
《光学球面铣磨加工工艺毕业设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《光学球面铣磨加工工艺毕业设计.docx(27页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
光学球面铣磨加工工艺毕业设计
河南工业职业技术学院
HenanPolytechnicInstitute
毕业设计
题目__球面铣磨加工工艺____
班级______________
姓名____________
指导教师___________
设计任务书
一题目:
球面铣磨加工工艺
二设计要求:
熟悉球面铣磨的生产过程,达到图纸的设计要求
三设计任务
1.画出球面铣磨原理图
2.根据图纸要求选用模磨具和金刚石铣磨磨片
3.写出详细生产过程(不少于10000字),要求书写工整,原理叙述正确。
4.画图要求:
画图规范化,图形清晰,符号要采用国标统一,线条均匀,用计
算机画图
指导老师(签字)_____
摘 要
光学既是物理学中最古老的一个基础学科,有事当前科学研究中最活跃的前沿阵地,具有强大的生命力和不可估量的前途。
光学的发展过程是人类认识客观世界的进程中一个重要的组成部分,是不断揭露矛盾和克服矛盾、从不完全和不确切的认识总部走向较完善和较确切认识的过程。
它的不少规律和理论是直接从欧美和生产实践中总结出来的,也有相当多的发现来自长期的系统的科学实验。
光学的发展为生产技术提供了许多精密、快速、的衡东的实验手段和重要的理论依据;而圣餐技术的发展,又反过来不断向光学提出许多要求解决的新课题,并为进一步深入研究光学准备了物质条件。
光学的发展大致可换分为5个时期:
一、萌芽时期;二、几何光学时期;三、波动光学时期;四、量子光学时期;五、现代光学时期。
光学工业是生产工农业、国防、科研和人民生活所需要的各种光学仪器的,如显微镜、经纬仪、望远镜和照相机等。
这些光学仪器的主要部分——光学系统由光学零件组成。
现在科学技术的迅速发展,特别是摄像头、DVD影碟机、背投电视、投影机、数码相机、激光、红外线、高空摄像机、激光输出、光电传感技术和宇宙空间探测等等所需要的大量的光学元件。
光学零件生产批量小,品种多的特点,有各种形状和不同尺寸的光学零件,在个道工序上,配备了规格齐全的各种型号的机床,为了减少光学零件的品种和扩大它的加工批量。
提高光学零件的生产率和降低成本,精密度较高的液体成型机和精密压型技术获得很大的发展。
光学加工的技术水平和先进程度不断提高,正朝着高效、高密度。
高精度和自动化程度等方面迅速发展。
本设计选取光学零件抛光加工,首先,学习相应的理论知识,熟悉零件在加工过程的工艺流程,对每一步的原理有了较深的理解,同时,也对抛光机进行熟悉和了解,对AtouCAD的用法和夹具制造熟悉,然后在进行设计。
并逐步深入理解工艺设计,目的是通过毕业设计工作,熟悉抛光机床构成与基本工作原理,重点是掌握抛光加工技术,并将这些技术应用到实际的生产中去,提高直径理论联系实践知识的认识。
关键词:
基础、原理、球面、铣磨
研磨的本质
散粒磨料的研磨
散粒磨料研磨,是指用磨料加水配成的悬浮液对玻璃进行研磨加工。
散粒磨料研磨加工的示意图见图1-1所示。
图1-1散粒磨料研磨
分布在磨盘1和工件2之间的磨料顯粒3,借助磨盘的法向力和磨盘与工件的相对运动,首先使玻璃表面形成交错的裂纹,其裂纹角大约是900°〜1500°,然后磨料继续滚动,再加上水渗入裂纹的水解作用,就加剧了玻璃的破碎,由于切向冲击力的作用,磨料将玻璃进行微量破碎,形成破坏层",它由凸凹层k和裂纹层"组成。
凸凹层的高度大约是磨粒平均尺寸的1/4~1/3裂纹层2的深度比凸凹层k约大1〜3倍。
下面分析研磨过程中受力情况。
在图1-1(a)中,磨料在某一瞬间,上墙顶在磨具上,下端作用在玻璃上,R力的作用线为aa。
作用力R分解成水平力Fx和垂直力Fy在图4-1(b)中,磨粒给予玻瑭F,的作用方向与相对速度Y的方向垂直,因此不可能为磨掉玻璃而作功,但是F.力能保征磨具、磨粒和玻璃之间的接舳,并会引起玻璃表面出瑰裂纹和磨具的弹性变形。
磨粒给玻璃的作用力的分力F的方向与玻璃宏观表面相切,并与相对速度VE的方向相反。
分力Ft能引起玻璃表面凸凹层的顶部被磨掉及磨具表面的磨损。
另外,每个磨粒所受的F力和力构成两个力偶,其合力偶使磨粒滚动,这时产生的冲击力'不仅使玻璃表层被去除,而且大颗粒磨粒可能被破碎,于是,又有另外的磨粒重复上述过程。
如图1-2所示。
在1-2中,磨料在滚动过程中'由于冲击作用,玻璃表面的凸出部分被敲掉,这时则会引起磨粒的滑动或磨粒处于大的凹陷处而不起作用。
在研磨过程中'仅有的磨粒在起研磨玻璃的作用,其余的磨粒不参与有效研磨,它们可能被水沖走,或者互相磨碎,最后与玻璃碎屑混在一起被水冲走。
在研磨过程中,玻璃表面产生划痰的原因主要有两点,其一,冇个別的磨粒长时间粘固在磨具上,相当一把刀在玻璃表面滑动,则会产生划痕,其二,若有以上的磨粒尺寸,大于基本尺寸的3倍时,它们在玻璃表面滑动或滚动留下的痕迹很深,不易被正常尺寸的磨粒去掉。
通常磨粒的最大尺寸与最小尺寸的比为一般研磨表面的凸凹层厚度与磨粒尺寸有关,所以磨粒愈小,表面粗糙度愈小。
研磨过程的化学作用,主要是水参与了玻璃表层的水解反应,在裂紋缝蹐中形成硅酸凝胶膜,硅酸凝胶膜的体积膨胀,使玻瑭裂缝加深变宽,促进了玻璃碎屑的脱落。
由此可见,研磨的过程主要是尖硬的磨料颗粒对玻璃表面璇芹的过程。
水解作甩虽然起一定的作用,伹这是次要的。
固着磨料的研磨
铣削加工,是采用固着磨料的金刚石磨具研磨玻璃,它与金属的加工很相似。
在磨具表面上固着的金刚石颗粒,具有锋利的棱角,就像用扁铲(錾子)錾削铸铁那样,又像车刀进行切削加工,如同1-3所示。
在铣削加工中,磨具和工件的相对运动产生的切削力R可分解成水平力Fr和垂直分力Fn。
在垂直分力Fn的作用下,磨粒进入玻璃的深处破坏玻璃,形成互相交错的锥形裂纹,裂纹角度大约为155°,它的大小不随玻璃牌号和磨料种类改变。
裂纹角度的宽度比磨粒角度大,当金刚石棱尖深入玻璃时,将玻璃劈出碎片而脱落。
玻璃破碎情况如图1-4所示
磨具的主要运动是旋转运动,但还存在工件与磨具的振动位移,致使划痕边錄不整齐'并且方向紊乱。
由于玻璃是典型的脆性材料,因此,磨具磨削的结果使玻璃表面出现起伏的凸凹层k.工产生的破坏层n,是由凸凹层k和裂纹层m构成。
磨具给予玻璃的水平分力Fk与加工表而平行,它与玻璃相对磨具的速度方向成180。
角。
实际上是切削力,因此,切削玻璃和产生热量所消耗的功与Fk大小成正比。
在铣削过程中,玻璃表面和结合剂基体之间有一定间隙,以保证充分供应冷却液,并避免结合剂与玟璃产生有害的摩擦。
磨粒与玻璃相互泎用的部分,不超过磨粒最大尺寸的三分之一。
随着磨具使用时间的增加,园着磨粒变钝,切削力增加,磨粒从结合剂中脱落,相邻的新颗粒开始起作用,这样的研磨过程反复继续下去,使玻璃表层不断被去除。
在光学工艺中,采用固着的金刚石磨具加工玻璃,是提高生产效率最有效的加工方法。
用固着磨料研磨玻璃效率高地原因是:
1)固着的磨粒象无数把车刀,在玻璃加工表面留下相互交叉的、不间断的划痕。
2)固着磨粒只作用于玻璩表面,直到表面硖坏,而不参于它们之间的互相磨碎
3)磨具的工作压力,仅仅作用于突出的为数不多的顆粒上,因此磨粒受力很大。
4)切削速度很髙,达到15〜25m/s。
5)磨粒尺寸不均匀对研磨影响不大,因为参加有效研磨的只是从结合剂中突出的颗粒梭尖部分。
6)冷却液充分供给,可以及时将玻璃碎屑和热量带走.
7)在采用较大粒度的磨料时,可用小的进给盘,则表面上会形成小的微观不平度.因此,对于同样粒度的磨料,采用散粒研磨和铣磨,其表面质量不一样,铣磨比散粒研磨的砂面要细。
当磨轮粒度为60#〜80#时,其铣蘑表面的凸凹层为27~53um,相当180#〜240#散粒磨枓研磨的砂面.
由于固着磨料加工具有效亊高等一系列优点,再加上人造金刚石的普及,因此,金刚石固着磨具不仅用于研磨辅助表面和玻璃的粗加工,而且广泛用于高速精磨中,并开始用微细的固着磨料抛光玻璃。
外圆铣磨工艺
外圆铣磨可分为普通外圆铣磨和无心外圆铣磨。
普通外圆铣磨
普通外圆铣磨用于棒料或胶条的磨外圆,工件外径与长度之比为1:
10。
外圆铣磨主要包括磨轮高速转动的主切削运动;工件转动的圆周进给;工件的纵向进给,即工件每一转期间沿自身轴线方向移动的距离;磨轮的横向进给,也称磨削深度或吃刀量,即当工件纵向行程终了时,磨轮作横向进给。
光学玻璃外圆铣磨机一般是:
磨头轴纵向水平布局,可横向调整吃刀深度;主轴箱与尾架均水平布局,可随工作台在床身上纵向移动,工作台的位置和行程均可调整,采用平行磨轮。
也有的外圆铣磨机的磨轮轴与工件主轴间成一适当的角度,并采用筒形砂轮。
Q818外圆铣磨机(如下图)用于磨削(Φ10-Φ80)×300的棒料或胶条。
采用金刚石筒形磨轮,直径为Φ°。
用手轮通过两对齿轮、丝杆、螺母,实现磨头的横向进给。
Q818外圆铣磨机工件主轴传动示意图
工件轴由马达1,通过二级皮带轮2传动,蜗轮、蜗杆副3减速,三联齿轮4、5调速,使主轴有六种转速,即40、57、78、91、129、175r/min,工件支撑于工件轴与尾架间。
工件的纵向进给由液压系统控制,液压无极调速范围在57-1730r/min.液压系统装于床身下面,床身上面而装置进给油缸及工作台面,由油缸活塞带动工作台面作纵向进给。
无心外圆铣磨
无心外圆铣磨用于玻璃棒料磨外圆。
过去多用于磨小直径的棒料,目前,因棒料毛坯供应较多,中等直径的用的也较多,其加工椭圆度和锥度比外圆铣磨还好些。
无心外圆磨的工作原理如图所示,磨轮1高速旋转作主切削运动;导轮3用耐磨橡皮制成,作低速旋转,旋转方向与磨轮相同;工件2放置在磨轮与导轮之间,下面有支板4挡住;由于工件与导轮之间的摩擦力大,所以,工件被导轮带动,并与导轮相反方向旋转,作圆周进给,由磨轮将工件磨成圆柱;磨轮轴与导轮轴保持一倾角a,约1-6,目的是使工件自动纵向进给,调整倾角a的大小,可以改变工件的纵向进给速度;导轮可作横向调整,满足不同直径的玻璃棒料的铣磨。
无心外圆铣磨机原理示意图
铣磨加工原理
)于1920)发明的,1922年他就开始制造这种磨具。
但当时在玻璃加工中并没有得到实际应用。
直到五十年代,国外出现铁磨机,并且随着人造金刚石的大量生产和烧结磨具性能的改善,铣削加工方法才开始用于光学玻璃的粗磨加工。
我国是六十年代中期才开始从国外引进这项新工艺的。
现在,使用散粒磨料的手工操作方法已被金刚石磨具铣削加工所取化,基本上实现了粗磨机械化。
无论是加工效率.还是加工精度,后者要比前者高的多。
2.1球面铣削原理
球面铣削加工原理如图2-1所示。
金刚石磨轮刃口通过工件顶点,磨轮轴线和工件轴相交于0点,并旦两轴夹角为a,磨具绕自身轴离速旋转,工件绕自身轴低速转动,这种运动轨迹的包铬面就形成球面,
图2-1球面铣削加工图
(a)铣凸球面(b)铣凹球面
铣削加工的磨具中径一般为铣磨透镜直径的四分之三。
当透镜表面特别陡峭时,例如,1在加工超半球的工件时,对磨头中径的荽求很严格,而球面曲率半径较大或加工平面零件身,对磨具中径要求相对地说来就不那么严格,只要超过透锤直径的一半就可以了。
球面半径的大小与两轴的夹角a有关。
当磨具选定后,中径Dm和端面圆弧半径r为定值,调节不同的a角,即可加工不同曲率半径R的球面,其R与a的关系式如下:
(2-1)
(2-2)
下面通过几何解释和数学推导,说明铣削加工的运动轨迹形成球面的过程。
(一)几何解释
在铣削加工时,磨轮端面在工件表面上某一瞬间的切削轨迹是一个圆,此圆的回转轴线与工件轴倾斜a角,所以称为斜截圆。
图2-2(a〕是加工原理的透视图,图2-2(b〕是图(a)中包含O'X'轴与0A轴所在平面的投影图。
图2-2范成法铣削球面的原理
在图2-2(a)中,垂直于直线OX并通过A点的平面将球切割,其切口形成一个圆,它相当于斜截圆。
斜截圆与OX轴的交点为0、从0'点到圆周上的距离为ro,ro相当磨轮中Dm之半,即ro=Dm/2。
从球心0到斜截圆周上任意点的距离相等,此距离定为R(相当工件半径),令A、B、C、D、为圆周上的点,那么
亦即ABCD是以0为球心,R为半径的球上的圆,此圆半径为r。
圆心0'是直线OX(相当磨轮轴线)垂直于此圆的垂足。
角AOX=a(相当两轴夹角),面OA=ro=Dm/2,则
在图2-2(b〉中,把斜截圆上的一点A与球心0相连的直线OA作为轴〈相当工件轴),直线OX对OA回转,并保持角AOX=a,OA=R的关系。
若旋转一周,圆ABCD描述的轨迹,是以0为球心的球面,也就是球面ACEFG被加工出来。
如果OX轴不绕OA轴回转,而是两者各绕OX轴和OA轴作自身转动,其运动轨迹与上相同。
由此可见,铢削加工表面的形状,实际上是某一加工周期内,斜截圆运动轨迹的总和。
如图2-3所示。
图2-3斜截圆的运动轨迹图2-4磨轮轴与工件轴的坐标系
(二)斜截圆的轨迹方程
在图2-4中,坐标原点0为工件轴和磨轮轴的交点(即0点为工件表面的曲率中心),OZ为工件轴线,OA=R,OZ'为磨轮轴线,0'为斜截圃的中心,ro为斜截圆半径,在X’.Y’.Z’坐标系中,斜截圆的方程为
(2-3)
设M为斜截圆上的一点,M点在X,Y.Z坐标系中的坐标为(X,Y,Z),M点在X’,Y’,Z’坐标系中的坐标为(X’,Y’,Z’),满足(2-3)式,将M点的(X’,Y’,Z’)转换到X,Y,Z坐标中,即求出M点两坐标的关系。
根据坐标转换公式
(2-4)
将(2-3)式代入(2-4)式,并化简得
(2-5)
(2-5)式是以R为半径的球面方程,它说明斜截圆上任意一点的轨迹方程为球面,即铣削加工的运动轨迹为球面。
2.2平面铣磨原理
平面铣削加工的目的,是获得具有一定平面度或平行度要求的平面零件。
平面零件实际上是曲率半径为∞的球面零件。
按球面铣射原理公式(2-1),当a=0.即工件轴与磨轮轴平行,并且处于两一平面内时,R=∞,则斜截圆在-工件表面上的轨迹是一个平面。
因此,球面铣磨机可以铣磨平面零件.在生产中,很多光学厂是采用大型球面铣磨机加工平面或棱镜。
目前国内已有专供加工平面零件的铣磨机,如PM500大型平面铣磨机,加工的直径范围为500mm。
铣磨原理如图2-5所示。
工件绕自身轴转动,起进给作用。
磨轮绕高速轴旋铣磨工件,同时磨轮叉沿轴向进刀,达到逐渐吃刀铣磨工件的目的。
平行平面铣磨原理如图2-6所示。
两个筒形金刚石磨轮同时铣磨两个平行平面。
磨轮绕自身轴线旋装,又沿轴向进刀。
工件在工作台的拖到下,进行纵向送进或返回,国产PM25型就是专用于铣磨平行平面的铣磨机,它的加工范围是,厚度为5~100mm,长度为250mm.
2.3铣槽及磨圆弧原理
有些光学零件,如棱镜和平面镜等,为了便于安装固定或减轻重量等原因,往往需要进行铣槽、磨圆弧或其它成型表面的加工等。
由于粗磨机械化加工工艺的发展,目前,对这类零件的加工也多采用金刚石磨具,代替手工研磨。
图4-11所示,是采用成型金刚石磨轮铣圆弧面。
图4-12所示,是采用平砂轮加工棱镜的圆弧面。
图4-13所示是采用柱形金刚石磨轮铣槽。
磨料金刚石磨轮的选择
磨料
(一)种类
研磨光学玻璃所用的磨料有天然磨料和人造磨料两大类。
主要的天然磨料有金刚石(C)、刚玉(AL2O3)和金刚砂(主要成分也是氧化铝,但含量低于60%)。
常用的人造磨料有人造金刚石、人造刚玉、人造碳化硅(SIC)和碳化硼(B4)‐。
精磨中最常用的磨料是刚玉,莫氏硬度为9,尤其是人造刚玉,价格便宜,使用广泛,金刚石的硬度最髙,莫氏硬度为10,它多以固着磨具的形式用于研磨和其他工序中。
碳化硼的硬度仅次于金刚石,它适用于精磨。
(二)粒度
磨料的粒度是以颗粒的大小分类的。
我国的磨料粒度号规定,对用筛逸法获得的磨料,粒度号用一英寸长度上有多少个筛孔数来命名的。
如60#粒度是指一英寸长度上有60个孔,依次类推。
而用“WXX"表示的微粉粒度,是用水选法分级的,其粒度号表示磨料的实际尺寸,如W20,表示该号微粉主要组成粒度尺寸为20u。
一些主要国家金刚石粒度表示法
磨具
目前,在粗磨工序中,通常采用的磨具有两种。
一种是普通磨嵙制成的砂轮,另一种是用结合剂固着的金刚石磨具。
金刚石磨具使用寿命长,生产效率高,它已成为粗磨机械化加工的主要工具。
因此,深入了解、正确选择、合理使用金刚石磨具,对提髙生产效率和改善加工质量具有重要义。
(一)金刚石磨具的结构
金刚石磨具通常是由金刚石层、过渡层和基体三茚分抅成,如面3-1所示。
1.金刚石层
它是金刚石磨具的工作部分,由金刚石颗粒和结合剂组成。
因为金刚石是一种稀有昂贵的材料,所以金刚石磨具只在金刚石层中含有金刚石。
金刚石层的厚度,主要根据工件的磨削余量和深度而定,粗磨铣磨机上用的磨轮,金刚石层厚度一般在2~3mm左右。
只含有结合剂,对金刚石层和基体之间起着连接固结作用。
过渡层-般为1〜2mm。
3.基体
用于承载金刚石层和过渡层,并在磨具便用时,牢固地将其固定在机床磨头轴上。
一般金属结合剂的锯片和磨轮选用钢作基体,树脂结合剂磨轮选用铝、铜或电木等作基体。
金刚石磨轮的选择
金刚石磨具特性标志有粒度、硬度、浓度、结合剂种类和磨具形状尺寸等。
金刚石磨具的特性由下述参数表示,金刚石种类有天然的和人造的,分别用JT和JR表示.金刚石磨具的特性标志及书写顺序如下:
1)磨料:
代号为JT,JR-1,JR-2,JR-3
2)粒度:
常用80#W5
3)硬度:
常用Z(中),ZY(中硬〉
4)浓度:
常用25%,50%,70%,100%
5)结合剂:
树脂结合剂(S),青铜结合剂(Q),陶瓷结合剂〔A),电镀结合剂(D)
6)形状:
平行轮(P),薄片轮(PB),杯形轮〔B〕,碗形一号轮(BW1),碗形二号轮(BW2,碟形一号轮(D1),碟形二号轮(D2),单面凹轮(PDA),双面凹轮〔PSA)筒形轮(NP,NH),切割轮(PBG)等
7)外径:
代号D
8)厚度:
代号H
9)孔径:
代号d
10)金刚石层环厚:
代号b
11)金刚石层层厚:
代号h
12)金刚石角度:
代号a
粒度
金刚石磨具的粒度对磨削效率和表面粗糙度的影响正好相反,粒度越细,工件表面粗糖度愈小,则效率越低,粒度对表面粗糙度的影响近似成直线关系。
选择粒度的原则是:
在保证工件粗糙度要求的前提下,尽可能采用粒度粗的磨轮加工,以提高磨削效率。
但是,在浓度一定的情况下,粒度越大,粒数越小,每个颗粒上受到的压力加大,则造成磨具磨耗增大、铣磨用的磨具粒度,范围180#到200#。
结合剂
结合剂是把金刚石颗粒固结于磨具基体上的物质,结合剂对磨具的使用寿命和磨削能力影响很大。
因此,合理地选择结合剂,对提高生产率和零件表面质量是很重要的。
目前,国内外使用的结合剂共有四大类。
耐麿性由弱到强的顺序为,树脂结合剂,陶瓷结合剂,金屑结合剂和电镀结合剂,金属结合剂又分为铜基、硬质合金基和铁基三种。
一些主要国家结合剂代号对照表见表3-2
目前国内使用的磨具采用的结合剂有:
(1)青铜结合剂
青铜结合剂,耐磨性好,磨耗小,使用寿命长,可以承受较大的载荷磨削。
但是,青铜结合剂磨具成本髙,本身自锐性稍差,钝化的金刚石顆粒不能及时脱落,磨削过裎中不便充分冷却,易堵塞发热,有时需修整。
青铜结合剂磨具使用很广泛。
通常用于开料锯片、磨外圆的平形磨轮、铣磨平面、球面的金刚石磨轮以及高速精磨磨具等。
(2)电镀结合剂
电镀金刚石磨具是用电沉积金厲的方法,把金刚石颗粒"嵌接"在基体表面上。
通常磨具表面只有一层金刚石顆粒,如图3-3所示。
这种磨具结合力很强,磨削效率高。
电镀磨具与同一浓度的压制磨具相此,有近10倍的金刚石颗粒参加磨削。
金属结合剂的压制磨具,表面工作层仅有5%-10%的磨粒构成磨削刃。
另外,电镀结合剂的镍结合层与工件之问并不接触,因此磨具的寿命长,直到金刚石颗粒被磨损到结合层为止。
由于磨具的镍结合层与工拌不接触,摩擦力小,为高速磨削提供可能。
麿具磨损后,可用重新镀制的方法使其复新,磨具不必报废。
由于磨轮具有开放式结构,所以冷却液可以连续不断地与金刚石切削点充分接触,从而避免金刚石由于过热而引起碳化。
它的缺点,一是磨具在使用末期,磨损至基底时,为防止突然发生卡死现象,必须采用监控表;二是金刚石磨损时性能会发生变化。
另外,因受电镀层的限制,金刚石层不能太厚。
因此,电镀结合剂磨具,目前仅用于制作特小、特薄和其他
特殊形状的磨具,如套料筒、内圆切割锯片等。
但由于电镀金刚石磨具独特的优点,它具有广泛的发展前景。
(3)树脂结合剂
树脂结合剂的磨具,加工的表面粗糙度小,磨削中不易堵塞,容易修整,但其结合力小,耐磨性差,不适合于大负荷磨削。
树脂结合剂磨具多用于精磨和初抛光
(4)陶瓷结合剂
陶瓷结合剂的金刚石磨具酎磨性强,磨削中不易堵塞和发热。
耐磨性和磨削效率介于树脂结合剂和金属结合剂之间。
同时,具有良好的耐热性、化学稳定性和耐水性,它不怕腐烛和潮湿。
因此,可以使用任何一种冷却液。
但是由于这种磨具的脆性大,在光学加工中应用裉少。
硬度
磨轮的硬度是指磨具表面的磨粒在外力作用下脱落的难易程度。
磨粒易脱落则磨具软,反之则硬。
磨轮硬度的选择,对磨削效率、加工质量和磨具寿命影响很大,若磨具硬度过高,则结合剂把已经磨钝而失去磨削能力的磨粒牢牢把持住而不让其脱落,这样会造成磨具与工件之间摩捺力增大,发热量大,严重时会使零件炸裂。
同时,硬度过髙将大大降低磨削效率和表面.质量。
相反,磨具硬度过低,磨粒还在锋利时候就会掉下来,这样不但会影响效率,而且还造成磨具不应有的损耗。
磨具硬度等级由软到硬分为超软(CR),软(R),中软(ZR),中(Z〕,中硬(ZY),硬(Y)和超硬(CY),
玻璃材科较软时,磨轮硬度可选择硬些,工件加工面积大,磨具硬度可选软些。
浓度
金刚石磨具的浓度,是指在磨具金刚石层内每立方厘米的体积内,含有金刚石的重量,规定每立方厘米中含有克拉金刚石作为100%浓度。
"克拉"是金刚石重量的计暈单位,1克拉=0.2g。
浓度为50%,其金刚石含量为12克拉/cm。
若浓度过髙,结合剂相对减少,这样对金刚石顆粒的把持力减弱,使磨粒有过早脱落的可能,不能充分发挥磨料的磨削作用。
若浓度过低,使磨轮表面金刚石頼粒减少,作用在每颗磨粒上的切削力相应增大,也有促使磨粒过早脱落的可能。
铣磨加工中工艺参数的选择
工艺参数是指在加工过程中影响效率和质量的独立参数。
如磨头转速,工件转速,磨削深度,冷却液种类等。
磨头转速
磨头转速是由机床性能决定的,一般铣磨机不调速,磨头转速为定值,但适用范围大的机床如QM300大型铣磨机,设有两种转速。
另外国外生产的铣磨机,加工范围较宽,因此很多机床都设有调速机构,如LOH厂制造的
、
均有调速机构。
磨轮边缘线速度又称磨削速度。
磨削速度愈大,磨削效率愈高,表面粗糙度愈小。
铣磨实验表明,磨轮边缘线速度在12~35m/s时,磨削效果较好。
如果磨削速度过高,则机床震动加剧,会影响工件的质量;如果速度偏低,切削力增大,影响切削效率,而且金刚石颗粒易脱落。
磨轮的转速与边缘线速度的关系为
式中:
---磨轮中径,mm
N---磨轮转速,r/min
V---磨轮边缘线速度,m/s
工件转速
工件轴转速,可以拫据工件直径大小和进给速度加以调整。
一般铣磨机均有调速机构,如QM30小型透镜铣磨机,工件轴转速为3〜27r/min的无级变速。
工件线速度实际上是进给速度,一般选150〜250〜3min,中球面为0.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 光学 球面 加工 工艺 毕业设计
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)