Шлифование суспензиями абразивных порошков

Обработка суспензиями абразивных порошков подготавливает исполнительную поверхность оптической детали к последующему полированию до требуемых значений параметров N, DN, P. Шлифующая суспензия представляет собой смесь порошка абразивных зёрен и жидкости. Разрушение стекла происходит под действием абразивных зёрен передающим вибрационно-ударным действием кинетическую энергию инструмента на обрабатываемую поверхность стекла. Стекло разрушается абразивными зёрнами и взамен исходной, образовывается новая поверхность с более совершенными параметрами качества. Применяются порошки зёрна которых по сравнению со стеклом имеют большую твёрдость, такими являются:

1) карборундовые;

2) корундовые;

3) наждачные;

4) кварцевые;

5) алмазные.

Порошки этих молекул обладают абразивными свойствами , т.е. при раскалывании они образуют более мелкие частицы имеющие также острые грани.

При шлифовании зёрна вместе с водой находятся между рабочей поверхностью металлического инструмента и обрабатываемой поверхностью стекла. Схема работы абразивного зерна показана на рис.13.2.

Относительное движение стекло-инструмент происходит при некотором нажиме верхнего звена Q на нижнее и плюс сила Р давления поводка станка. Причём зёрна перекатываются или проскальзывают с некоторой скоростью . Наиболее крупные зёрна взаимодействуют со стеклом и инструментом. Стекло разрушается, а инструмент изнашивается. Более мелкие зёрна переносятся водой до тех пор пока крупные не раздробятся после чего мелкие зёрна вступают во взаимодействие со стеклом и инструментом. В относительном перемещении кинетическая энергия инструмента 1 передаётся стеклу 2 через действие абразивного зерна 3.Приложение нагрузки к отдельному зерну имеет резко выраженный динамический характер.

Динамическая сила R направлена по линии аа¢соединяемой вершины зерна, одна из которых мгновенно закрепляется в матрице шлифовальника, более вязком чем стекло, а другая вершина воздействует на стекло. Сила Fn направлена перпендикулярно вектору относительной скорости и не может производить работу по удалению слоя припуска. Сила Fn обеспечивает лишь контакт между шлифовальником, абразивным зерном и стеклом, вызывая появление трещин стекла и упругих деформаций инструмента, раздавливая выступы поверхностных неровностей стекла.

Сила Fn направлена касательно к обрабатываемой поверхности и противоположна вектору относительной скорости. Она вызывает скалывание вершин поверхностных неровностей стекла и изнашивание рабочей поверхности инструмента. В работе разрушения стекла участвуют около 15% зёрен одновременно находящиеся под шлифовальником. Другие зёрна не участвуют, они или вымываются водой из рабочего пространства под инструментом, или перетираются между собой измельчаясь.

Удаление припуска происходит постепенно, путём проникания инструмента в толщу стекла по направлению перпендикулярно к обрабатываемой поверхности. Смену зернистости абразивных порошков называют переходом. Так поверхность подготавливают к последующей операции – полированию.