精密光學研磨加工中的金剛（gāng）石（shí）砂輪（lún）的應用

金剛石砂（shā）輪廣泛應用於各種硬脆材料，如玻璃，磨削，陶瓷，半導體和其它晶體材料。在精密（mì）光學處理，特別是大口徑光學元件超精密磨削加工，得到越（yuè）來越廣泛的應用（yòng）。由於越來越多的砂輪修整修整也可以提高速度和（hé）準確率（lǜ），因此為了提（tí）高光（guāng）學玻璃、光學晶體表麵的質量，減少損傷，需（xū）要高精（jīng）密的數控機床（chuáng）主軸轉（zhuǎn）速的光學處理比傳統的立式銑床磨床高很多，一般（bān）為10 000 r/min(傳統的立式銑磨機床主軸轉速一般為500 r/mini0} )。但是（shì），作為一種高速旋（xuán）轉件，為了盡量減小機床（chuáng）的振動，提高機（jī）床主軸（zhóu）軸承的工作壽（shòu）命，對金剛（gāng）石砂輪的（de）應用提出了更高的要求。

1主軸裝夾方式

銑磨光學零件時產（chǎn）生的表麵（miàn）疵病主要有菊花紋和麻（má）點。麻點是由於金剛石砂輪線速度選擇不當，進刀速度（dù）與工件轉速配合不合適造成的，屬加工工藝問題。菊花紋的產生主要是金剛石砂輪誤差（chà）、振動和金剛石砂（shā）輪預緊力造成的困。

因此，對於高速轉動的金剛石砂輪（lún），安裝時的預（yù）緊力也（yě）需要得到控製。如（rú）果壓（yā）緊力小，在光刀過程中就會因磨削力減小而（ér）引起金剛石砂輪振動增（zēng）大，從而產生較（jiào）密的菊（jú）花紋。

精密光學製造與精密機械製造密切相關。此次采（cǎi）用液壓夾頭取代傳統的（de）螺（luó）紋一錐度裝夾方式進行裝夾，解決了（le）金（jīn）剛石砂輪（lún）在高速轉（zhuǎn）動時磨削力減小而產生菊花紋的問題。但是，由於液壓裝夾方式隻在很小的工作尺寸段有效，一般為0. 02 mm，並且被裝夾件表麵光潔度要求小於0. 8，這就給金（jīn）剛石砂輪的製造（zào）帶來（lái）了不（bú）便。

2金剛石砂輪結構

與表麵零件的加工質量的要求日益（yì）提高（gāo），金剛石砂輪速度的進（jìn）一步提高。作為一種高速旋轉部件，平衡精度要求高，不平衡值的大小直接（jiē）影響著金剛石砂輪振動時的磨（mó）削精度機和銑削加工對象的（de）工作生活（huó）。因此（cǐ），選擇合理的平衡是特別重要的。由於光學零件的銑削（xuē）加（jiā）工不能金剛石砂輪采用（yòng）去除材料的（de）方法平衡，所以在金（jīn）剛石砂輪的設計加工技術應該采取措施來解（jiě）決。

3 金（jīn）剛石砂輪結合劑及基體

2. 1結合劑的選取及使用

粘合劑是對砂輪表麵金剛石顆粒固結材料。粘結劑對刀具壽命和加工能力的影響。因此，粘結劑的合理（lǐ）選擇是提高效率和零件表麵質量非常重要（yào）。

目前，國內外（wài）有四類（lèi）：樹脂粘結劑，粘結劑的陶瓷結合劑，金屬結合劑，電（diàn）鍍C } 70由於高精度數控機床（chuáng）主軸轉速越大，銑刀承受大（dà）的負荷，同時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（zhān）合劑材料。

青銅結合（hé）劑的結合力強、耐磨（mó）性好、磨損小、使用壽命（mìng）長。但（dàn）是，其本身的自銳性稍差，鈍化的金剛石（shí）顆粒不能及時（shí）脫落，磨削過程（chéng）中易堵塞發熱。

青銅結（jié）合劑雖然有使（shǐ）用（yòng）上的不足（zú），但可（kě）采取措施進行解決。當自銳性變差或不再具有（yǒu）銑磨能力時，可把金剛石砂輪放（fàng）人強酸鹽中（zhōng）進行（háng）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（yòng）。磨削加工時，調整冷（lěng）卻液噴頭的位置，使冷卻液大量流過加工（gōng）區域，把熱量迅速帶走，促使加工區溫度降低。

2. 2基體的選取

一般情況下，金剛石砂輪的基體主要由鋼或銅構成（chéng）。但是，由於鋼（gāng）或銅的密（mì）度較（jiào）大，當鋼或銅的組織分布不均勻或金剛石（shí）砂輪存在製造誤差時，給平衡校正帶來（lái）了很（hěn）大（dà）的困難。經過比較，選取鋁合金作為基體材料效果較好。鋁合金不但質輕，而且不易生鏽，製造（zào）成本又比較低廉，在平衡（héng）校正時（shí）效果明顯優於鋼或銅。

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