精密光學研磨加工中（zhōng）的金剛石砂輪的應用

金剛石砂輪廣泛應用於各種硬脆材料，如玻璃，磨削，陶（táo）瓷，半導體和其它晶（jīng）體材料（liào）。在精密光學（xué）處理，特別是大口徑光學元件超精密磨削加工，得到越來越廣泛的應用。由於（yú）越來越多的砂輪修整修整（zhěng）也可以提高速度和準確率，因此為了提高光學玻璃、光學晶體表麵的質量（liàng），減少損傷，需要高（gāo）精密的數控機床（chuáng）主（zhǔ）軸轉速的光學處理比傳統的立式（shì）銑床磨床高很多，一（yī）般（bān）為10 000 r/min(傳統的立式銑（xǐ）磨機床主軸轉速一般為（wéi）500 r/mini0} )。但是，作為一種高速旋轉件，為了盡量減小機床的振動，提高機床主軸軸承的工作壽命，對（duì）金剛石砂輪的應用提出了更高（gāo）的要（yào）求。

1主（zhǔ）軸裝夾方式

銑磨光學零件時產生的表麵疵病主（zhǔ）要有菊花紋和麻點。麻點是由於金剛石（shí）砂輪線速度選擇不當，進刀速度與（yǔ）工件轉速配合不合適造成的，屬（shǔ）加（jiā）工工（gōng）藝問題。菊花紋的產（chǎn）生主要是金剛石砂輪誤差（chà）、振動和金剛石砂輪預緊力造成的困。

因此（cǐ），對於高速（sù）轉動的金剛石砂輪，安裝時的預緊力也需要得到控製。如果壓緊力小，在光刀過程中就會因磨削力減小而引起（qǐ）金剛石砂（shā）輪振動增大，從而產生（shēng）較密的菊（jú）花紋。

精密光學製造與精密機（jī）械製造密切（qiē）相（xiàng）關。此次采用液壓夾頭取代傳統的螺紋一錐度裝夾方式進行裝夾，解決了金剛石（shí）砂輪（lún）在高速轉（zhuǎn）動時磨（mó）削力減小而產（chǎn）生菊花（huā）紋的（de）問題。但是，由於液壓裝夾方式隻在很小的工作尺寸段有效（xiào），一般為0. 02 mm，並且被裝夾件（jiàn）表麵光潔度要求小於0. 8，這就給金（jīn）剛石砂輪的製造帶來了不便。

2金剛石砂輪結構（gòu）

與表麵零件的加工質量的要求日益提高，金剛石砂（shā）輪速度的進一（yī）步提高。作為一種高速旋轉部件（jiàn），平衡精度要求高，不平衡值的大小直接影響著金剛石砂輪振動時的磨削精度機和銑削加工對象的工作生活。因此，選擇合理的平衡是特別（bié）重要的。由於（yú）光學零件的銑削加工不能金剛石砂輪采用去除材料的方（fāng）法（fǎ）平衡，所以在金剛石砂輪的設計加工技術（shù）應該（gāi）采取措施來解決。

3 金剛石砂輪（lún）結合劑及基體

2. 1結合劑的選取及使用

粘合（hé）劑是對砂輪表麵金剛石顆粒（lì）固（gù）結材（cái）料。粘結（jié）劑對刀具壽命和加工能力的影響。因此，粘結（jié）劑的合理（lǐ）選擇是提高效（xiào）率和零件（jiàn）表麵質量非常重要。

目前（qián），國內外有四類：樹脂粘結劑，粘結劑的陶瓷結合劑，金屬結合劑，電鍍C } 70由於高精度（dù）數控機床主軸轉速越大，銑刀承受大的負荷，同時（shí）也保證光學材料的表麵質量，所以青銅金屬結合劑的選擇作為粘合劑材料。

青銅結合劑的結合力強、耐（nài）磨性好、磨損小、使用壽命長。但是，其本身的自銳性稍差，鈍（dùn）化的金剛石顆粒不能及時脫落，磨削過程中易堵（dǔ）塞發熱。

青銅結合劑（jì）雖然有使用上的不足，但可采取措施進（jìn）行解決。當自銳性變差或不再具有銑磨能（néng）力時，可把金剛石砂輪放人強酸（suān）鹽中進行處理，處理時間為10 min^}15 min，處理後的金剛石砂輪便可繼續使用。磨削加工時，調整冷卻液（yè）噴頭的位置，使冷卻液大量流過加工區域，把熱（rè）量迅速帶走（zǒu），促使加工區溫度降低。

2. 2基體的選（xuǎn）取

一般情況下，金剛石（shí）砂輪的基體主要由鋼或銅構成。但是，由於鋼或銅的（de）密度（dù）較大，當鋼或銅的組織分布不均勻或金剛石砂輪存在製造誤差時，給平衡校正帶來了（le）很大的困難。經過比較，選取鋁合金作為（wéi）基體材料效果較好。鋁合（hé）金不（bú）但質（zhì）輕，而且不易生鏽，製造成本又比較低廉，在平衡校正時效果明顯優於鋼或銅。

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