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1、光学玻璃金刚石磨削机理查立豫(北京理工大学工程光学系)摘要光学玻璃的散粒磨料研磨硬度是表征用散。本文通过对各类光学玻璃进行广粒磨料研磨时光学玻璃的可磨性大小它取决,,泛的金刚石磨削试验和对光学波璃于由硬度计(维氏)压印所产生的裂纹长度,。,及金刚石片各种性能的测试研究了如图1所示因而光学玻璃散粒磨料研磨硬金刚石磨具对光学玻璃磨削效果与i者度是表示光学玻璃对于破裂的抵抗性能的,。因素间的关系并对金刚石加工中的大小、卜es.一esl三种过程一叶!llL
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4、破碎性切削塑性变I一形、塑性切削进行了分析,指出了这
5、。三种过程的特点作者还通过单颗粒,IL1金刚,沁勺衷洲澎毛一详蕊咨担名尽甘粉未石刻划
6、抛光的玻璃表面的实验。,…验证了各个过程的存在据此提出,了为减少裂纹层深度光学玻璃的金刚石磨削应该在低压高速下进行的。论点利用金刚石作为固着磨料加工光学玻璃在,60年代国外已正式用于生产国内从60年代助SFZ,从金刚石磨轮的铣磨技术发的中期开始研究.___一一_一以`_J~,_.一_展到金刚石磨片的高速精磨取得了很大的成3一14j.5。、裂纹长度的对数幼由于金刚石磨具具有磨削量大加工时间、、短工件面形精度高表面粗糙度细等一系列图1光学玻璃散粒磨料研磨硬度与由维氏硬度计。Z,压印产生的裂纹长度(卜nI)的关系(荷软N)优点现在已相当普遍地用于铣磨和精磨,金刚石磨削是一个复杂的过程包括破碎光学玻
7、璃散粒磨料研磨硬度与光学玻璃组、、。,,性切削塑性变形塑性切削这三种过程往成间的关系是网络形成氧化物含量越多高,,,往并不是单独出现而是同时存在于同一次加原子价氧化物含量越多研磨硬度就越大如、、。,,工中但是由于光学玻璃种类磨具种类加图2所示这说明它取决于玻璃的强度因。,工条件的不同,为网络形成氧化物的单键能比网络修饰氧化而表现出以某一种过程为主。。现分别讨论如下物的大、金刚石固着磨料对各种牌号光学玻璃的磨一破碎性切削,、当用单颗粒金刚石刻划玻璃时破碎性切削性能否找到如图1图2的对应关系呢?作,玻削的特点是在刻痕的下面出现明显的条纹者及其科研组在取得大批金刚石固着磨料磨削。的数据后,企图探索
8、光学玻璃的性能与玻确磨璃的切屑是由于裂纹而产生的古典法散粒磨。。去量之间的关系首先观察弹性模最料的研磨是典型的破碎性切削E与玻瑞、、、剂的种类金刚石粒度的大小加工压强速。度等.全.`.`.卜.,Lr,IJL,esl1勺ó户叮日公亡pUù.口n`,1八晚八rs2凸积解补落御名鉴荞倒澎畜劣,_KZ入11.c产书来睡博银ùe尸uZK10O2K602K7zK」兔、,乙K浮曰川tIF.0k3川`1001认KsO。ZK:百lal勺.OOKgZ】lzKS`JKl2.户Z!2.n、。.ZF网络形成喊化物含旦(x4。.”作圈2光学玻璃磨科研磨硬度与网络形成权化物克1F6分于百分数之闻的关系,·,,,,.O代衰
9、K代表KFQFFZFJ代表ZKa,a,,-△代表BKBFZF-」、__aB。代表含伙玻瑞`。_J几_匕_56739,3,从图中看到磨去量之间的关系如图所示~刃(1。“、)么种光学玻璃弹性模证。,了某种大体的比例关系即弹性模量越大玻图3光学玻瑞的弹性模皿与磨去蛋的关系。,璃的磨去量越大对于一般材料来说弹性模,一代表,,,,a-O代表KKFQFFZF△代表BK,a。,FZBIFJ代表结合剂牌号Q“金刚石位量是与物质内部质点间化学键强度有关键力aBZK,一5。度W10浓度50%加工时间86,,。越强变形越小弹性模量E越大但玻璃是.,,:一种脆性材料根据Hil理论弹性模量越破碎性切削的特点是1光学玻
10、璃的磨去,,,,量与加工时间成线性关系;2金刚石磨片结合大弹性变形越小越容易产生塑性变形强。.,,,度越小换言之存在着硬度较大但强度相剂的磨耗量与加工时间成线性关系3粗粒度。,,对较小的玻璃因此对于脆性材料来说在金刚石磨片的磨削比细粒度易于出现破碎性。一定的变形时,,玻璃的弹性模量越小就越坚切削固,。从玻璃的品种来看,玻璃的磨去量就小易于出现破碎性切削、、。aa玻璃中高原子价氧化物的克分子百分数对的种类有LKZKZBF等类它们的特玻4,,璃磨去量的影响如图所示虽然高价氧化点是玻璃磨去量大磨去速度不随加工时间的,,,不随物的单键能比低价的高但没有得到明显的对延长而减少工件表面粗糙度加工时间。。
11、,应关系这是因为散粒磨料的研磨主要是破碎的延长而变细金刚石磨片的磨耗量大,从,性切削但是金刚石固着磨料的研磨包括着破金刚石磨片的结合剂来看表征它的磨、、。、塑性变形塑性切削等三种过程只有在,碎削能力的是自锐性它与结合剂的配方压制,。、,一定的条件下才呈现出以破碎切削为主这过程烧结过程密切相关是磨片本身所固有些条、。,件包括光学玻璃的种类金刚石磨片结合的属性但是精磨片的自锐性与光学玻确牌J礴.舀乙石,~乙~曰`
