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光学ガラス加工におけるダイヤモンド工具の応用
Nov 15 , 2019

情報産業の急速な発展に伴い、光学部品はさまざまな電子機器で広く使用され、その処理の精度と品質はますます高くなっています。従来の加工技術とツールは、特にダイヤモンド工具では、加工要件を満たすことが困難です。その構造と固有の品質に関するますます専門的な要件に関係なく、適切な要件はますます強くなっています。したがって、この分野における従来のダイヤモンド工具構造の変化と内部品質の改善はますます重要になっています。


その ダイヤモンドツール この分野には、主に、荒削り用の平面および球をフライス加工するためのフライス研削砥石、縁取りのための縁取りホイール、仕上げ、超仕上げおよび研磨シートの仕上げ研削および表面研削が含まれます。材料などの鋸刃


1.光学ガラス加工用のダイヤモンド工具の主な種類

フライス盤

光学ガラスのフライス加工は、荒削りの主な方法であり、これは平坦なフライス盤と球状のフライス盤に分けられます。表面フライス研削砥石の直径は一般に100mmより大きく、球面フライス砥石の直径は一般に100mm未満です。砥石の粒度は一般に60#〜180#、濃度は一般に50%〜100%、結合剤は青銅です。


ダイヤモンドエッジホイール

ダイヤモンド縁取りホイールは、主に光学部品の外側の円を研削するために使用されます。形状と寸法を図2と表2に示します。2種類の結合剤があります。1つは電気めっきニッケルベースの結合剤で、もう1つは焼結青銅結合です。エージェント。その粒子サイズは一般に230/270 -m28 / 20で、濃度は電気めっきでは100%-200%、青銅では50%-100%です。


精密研削ディスク、超精密研削シート

微細で超仕上げのシートを使用して、粗加工された光学部品を仕上げ、光学特性を完全に実証します。精密研削と超仕上げには、表面処理と球面処理の両方があります。微粉砕シートは一般に青銅、鉄ベース、ニッケルベースまたはコバルトベースの結合剤を使用し、超微粉砕シートは一般に樹脂有機結合剤を使用します。精製シートのサイズは通常325/400〜10/5で、濃度は100%〜35%で、超微細精製シートは通常14/8〜7/5の範囲で、濃度は50です。 %〜25%。


磨かれたシート

研磨シートは、主に光学部品の表面仕上げを改善し、特定の開口を確保し、表面劣化層の処理を減らすために使用されます。主な形状は精製シートと超精製シートのようなもので、バインダーは樹脂、研磨剤は酸化セリウムと少量のダイヤモンド粉末です。


2.光学ガラス加工におけるダイヤモンド製品の合理的な選択

光学ガラス加工におけるダイヤモンド製品の合理的な選択は、主に、形状、グレード、加工品質要件、加工技術の加工技術に応じた形状とサイズ、結合剤の種類、ダイヤモンド粒子サイズ、ダイヤモンド濃度とダイヤモンド工具の結合剤を指します光学ガラス部品。硬度などを選択します。一般的な選択原則は次のとおりです。


(1)加工方法と工作機械の精度に応じて、ダイヤモンド工具の形状と精度を選択します。

(2)加工された原稿の残量と表面の粗さに応じて、ダイヤモンド工具の粒子サイズを選択します。

(3)特に微細研削と超仕上げの場合、ワークピースのサイズと処理手順、およびダイヤモンド工具の被覆率に応じて、ダイヤモンドの濃度を選択します。


(4)加工物の加工プロセスと加工物のグレードに応じて、特に精密研削と超仕上げの場合、接着剤の種類を選択します。微粉砕には、一般に青銅、ニッケルベース、コバルトベース、鉄ベースが選択されます。樹脂バインダーとして超微粉砕が選択されています。柔らかいガラスの仕上げは、青銅とニッケルから選択されます。硬質ガラスとより粘性の高いガラスは、鉄とコバルトから選択されます。


(5)機械加工された光学部品のグレード、硬度、脆性に応じて、ダイヤモンド工具の硬度と結合強度を選択します。一般に、軟質ガラスと脆性小ガラス選択バインダーの硬度は低くなります。バインダーの強度は小さくなります。硬くて脆いガラスの硬度が高い。結合剤の強度は大きくなります。


3.光学ガラス用のダイヤモンド工具の最新の製造技術

現在、この分野のダイヤモンド工具の製造技術は、主に次の側面でますます高くなっています:原材料、バインダー粉末はますます細かくなり、一般的な粒子径は40μm未満であり、いくつかは以下に達することができます10μm、両方とも事前に合成された粉末です。


ダイヤモンドの粒子サイズ組成はますます狭くなっており、結晶形は、特に微粉化レベルでますます良くなっています。粉砕の効率を改善するために、少量の元素と化合物がさまざまなバインダーに追加されます。バインダー中のダイヤモンドの分布は一般に、造粒プロセスまたは十分に均一な混合を採用しています。形成および焼結は、保護雰囲気を有するホットプレス焼結法によって実施される。


金型は、高精度で耐熱性の高い金型を採用しています。燃焼したブランクにはほとんど気孔がなく、焼結プロセス中にダイヤモンドの強度はほとんど低下しません。製造されたブランクは、そのプロファイルと公差を確保するために厳密な仕上げが施されます。同時にそのシャープネスを確保してください。


4.光学ガラス加工のプロセスにおけるいくつかのダイヤモンド工具の問題と対策

ダイヤモンド工具は使用中にさまざまな問題を抱えることが多く、これが処理の歩留まりと効率に影響し、生産コストと製品性能に大きな影響を及ぼします。これは主に、ダイヤモンド工具の製造技術と固有の性能に反映されています。


フライス加工

フライス加工中に次の主要な問題がしばしば発生します。

(1)粗さの差

(2)ガラスにぶつかってクラッシュする

(3)プロファイルの不安定性

(4)低効率、深い傷


これらの問題は主に、粒径、同心度、砥石車の濃度、結合剤の自己シャープネス、および砥石車の寿命と耐久性に関連しています。これらの問題を解決することは、砥石の製造技術から分析され、主に結合剤の強度とダイヤモンド濃度を調整します。砥石の粒度と同心度を保証する必要があります。主にダイヤモンドの保持力を改善し、結合剤の研削硬度を下げるため。



微粉砕および超仕上げおよび研磨プロセス

精密研削、超仕上げ、および研磨プロセスは、光学ガラス処理の最も重要なプロセスであり、品質の問題を最も起こしやすいものです。このプロセスで使用するダイヤモンドツールも、作成が最も困難です。


このプロセスで発生しやすい問題は次のとおりです。

(1)ワークピースに孔食が発生しやすい

(2)開口の不安定性と不規則な開口

(3)表面粗さが悪い

(4)ワークピースが破損または崩壊している

(5)定期的な傷または不規則な傷

(6)研磨ディスクは不動態化が容易です

(7)低い切断効率


これらの問題のほとんどは、ダイヤモンド工具の品質に関連しており、次の側面から改善する必要があります。

(1)適切なダイヤモンド濃度を選択します。これは通常、ダイヤモンド濃度よりも高くなります。

(2)主に研削硬度と均一性を低下させ、低融点の偏析を減らすために、結合剤の自己シャープネスを改善します。

(3)ダイヤモンドシートの被覆率を下げ、研削表面積を減らします ダイヤモンドペレット、またはチップスペースを増やします。

(4)ダイヤモンドの粒径の分散と形状の不規則性を減らす。大きな粒子を許可せず、さらに細かい粒子を許可しません。

(5)バインダーの特性を変更するために、準ナノスケールの微量元素がバインダーに追加されます。

(6)少量の微粒子研磨剤を研削液に追加します。

(7)樹脂の耐水性と耐熱性を改善し、熱伝導率を改善します。

(8)ペレットの細孔を小さくし、バインダーの結晶サイズを小さくします。

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