RU2012478C1

RU2012478C1 - Optical part machining method

Info

Publication number: RU2012478C1
Authority: RU
Inventors: А.В. Фролов; А.Е. Суханов; С.К. Мамонов; В.П. Маслов; В.И. Буряк; Т.Н. Романовцева; А.Г. Недосекин; Е.Н. Никитин
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью "МИНТЭКС"
Priority date: 1992-04-16
Filing date: 1992-04-16
Publication date: 1994-05-15

Abstract

FIELD: optical engineering. SUBSTANCE: method involves machining surfaces of optical parts from glass and silicon metal, with pearlite having amorphous and crystal phases being used as abrasive at the stages of grinding and polishing. Pearlite having amorphous phase within the range of 40-60% by weight is used for grinding and pearlite having at least 60% by weight of amorphous phase is used for polishing. EFFECT: high quality of grinding and polishing optical parts. 1 tbl

Description

Изобретение относится к технологии изготовления оптических деталей и может быть использовано в оптико-механической промышленности при изготовлении деталей из стекла и ситалла. The invention relates to a technology for manufacturing optical parts and can be used in the optical-mechanical industry in the manufacture of glass and glass parts.

К качеству полирования оптических деталей из стекла и ситалла предъявляются высокие требования, так как наличие на обработанной поверхности различных дефектов (царапин, нарушенного слоя, точек) увеличивает потери света и снижает качество передаваемого изображения. There are high demands on the quality of polishing optical parts made of glass and glass, since the presence of various defects (scratches, broken layer, dots) on the treated surface increases light loss and reduces the quality of the transmitted image.

Известен способ абразивной обработки оптических деталей, предусматривающий шлифование поверхности в несколько переходов абразивным материалом - микропорошка корунда зернистостью 28 мкм, а затем - 10 мкм и последующее полирование полиритом. A known method of abrasive processing of optical parts, providing for the grinding of the surface in several transitions with abrasive material is a corundum micropowder with a grain size of 28 microns, and then 10 microns and subsequent polishing with polite.

Для уменьшения вероятности попадания крупных зерен приготовление материалов производится с использованием эффекта седиментации, когда более крупные и тяжелые зерна быстрее оседают в водной суспензии, а для обработки материалов используют зерна из верхних слоев. Такие вспомогательные участки приготовления абразивных и полирующих материалов для оптического производства не обеспечивает отсутствие в узких классах крупности материала отдельных зерен, приводящих при обработке оптических деталей к появлению дефектов поверхности. To reduce the likelihood of getting large grains, the preparation of materials is performed using the sedimentation effect, when larger and heavier grains settle faster in an aqueous suspension, and grains from the upper layers are used to process the materials. Such auxiliary sections for the preparation of abrasive and polishing materials for optical production does not ensure the absence of separate grains in narrow particle size classes of the material, which lead to the appearance of surface defects when processing optical parts.

Наиболее близким к предлагаемому является техническое решение, согласно которому на операциях шлифовки и полировки оптических деталей в материалы на основе корунда и полирита дополнительно вводят смесь порошков графита и мела в количестве 30-50% весовых от твердой фазы. Присутствие графита и мела приводит к образованию на обрабатывающем оптическую деталь инструмента слоя материала, амортизирующего силовое давление и предотвращающего дефектное воздействие крупных абразивных зерен на поверхность оптической детали. Closest to the proposed one is a technical solution, according to which, during grinding and polishing of optical parts, a mixture of graphite and chalk powders in an amount of 30-50% by weight of the solid phase is additionally introduced into materials based on corundum and polite. The presence of graphite and chalk leads to the formation of a layer of material on the optical tool part that absorbs the force pressure and prevents the defective action of large abrasive grains on the surface of the optical part.

К недостаткам способа можно отнести то, что для изготовления смеси таких компонентов необходимо дополнительно приобретать порошки графита и мела и проводить их классификацию для исключения попадания крупных посторонних частиц. The disadvantages of the method include the fact that for the manufacture of a mixture of such components, it is necessary to additionally purchase graphite and chalk powders and classify them to prevent the ingress of large foreign particles.

При использовании полировальных материалов на основе полирита возникают экологические проблемы из-за химической активности полирита и отходов после чего использования. Себестоимость шлифовальной и полировальной операций указанного способа повышена в результате высокой исходной общей стоимости шлифовальных и полировальных компонентов, сложных операций по их классификации и необходимой полной утилизации. When using polishing materials based on polyrite, environmental problems arise due to the chemical activity of polyrite and waste, after which use. The cost of grinding and polishing operations of this method is increased as a result of the high initial total cost of grinding and polishing components, complex operations for their classification and the necessary complete disposal.

Целью изобретения является снижение себестоимости обработки оптических деталей. The aim of the invention is to reduce the cost of processing optical parts.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве абразива используют перлит, состоящий из аморфной и кристаллической фаз, при этом в операции шлифования берут перлит с содержанием аморфной фазы 40-60 мас. % , а в операции полирования - не менее 60 мас. % . При содержании аморфной фазы перилита менее 40% в операции шлифования оптических стекол образуется поверхность с грубой шероховатостью, требующей дополнительно предполировальной и полировальной обработки. При содержании аморфной фазы перлита более 60% действие абразивных зерен с кристаллической перлитовой фазой амортизируется слоем зерен с аморфной перлитовой фазой амортизируется слоем зерен перлита с аморфной фазой строения, что приводит к отсутствию дефектов поверхности после операции полирования деталей. This goal is achieved by the fact that perlite is used as an abrasive, consisting of amorphous and crystalline phases, while perlite with an amorphous content of 40-60 wt. %, and in the polishing operation - not less than 60 wt. % When the content of the amorphous perilite phase is less than 40%, a surface with a rough roughness is formed in the grinding operation of optical glasses, requiring additional pre-polishing and polishing. When the content of the amorphous perlite phase is more than 60%, the effect of abrasive grains with a crystalline perlite phase is amortized by a layer of grains with an amorphous perlite phase and is amortized by a layer of perlite grains with an amorphous phase of construction, which leads to the absence of surface defects after the polishing operation.

В качестве перлитового материала используют вулканическое стекло с различной степенью гидратированности и ориентировочным химическим составом, мас. % : SiO₂ 70,5; TiO₂ 0,2; Al₂O₃ 13,5; Fe₂O₃ 0,8; FeO 1,5; MgO 0,2; CaO 1,0; Na₂O 3,2; K₂O 3,5; ППП 4,8.As perlite material, volcanic glass with a different degree of hydration and an approximate chemical composition, wt. %: SiO ₂ 70.5; TiO ₂ 0.2; Al ₂ O ₃ 13.5; Fe ₂ O ₃ 0.8; FeO 1.5; MgO 0.2; CaO 1.0; Na ₂ O 3,2; K ₂ O 3,5; RFP 4.8.

После добычи, измельчения и классификации перлитовый порошок содержит кристаллическую и аморфную фазы в различных соотношениях, а также обладает значительной пористостью. After extraction, grinding and classification, perlite powder contains crystalline and amorphous phases in various ratios, and also has significant porosity.

Предлагаемый способ отличается тем, что в качестве амортизирующей фазы в материал вводится аморфный перилит, а в качестве абразивной фазы - кристаллический перлит при известном соотношении фаз. The proposed method is characterized in that amorphous perlite is introduced into the material as a shock-absorbing phase, and crystalline perlite is introduced as an abrasive phase at a known phase ratio.

Такой абразивный и полирующий материалы позволяют сократить расход корунда, полирита, мела, графита в соответствующих соотношениях, упростить процессы классификации, так как получение их связано с оборудованием по переработке одного исходного сырья - вулканического стекла. Such abrasive and polishing materials can reduce the consumption of corundum, polite, chalk, graphite in appropriate proportions, simplify the classification processes, since their receipt is associated with equipment for processing one of the original raw materials - volcanic glass.

П р и м е р. Сравнительные испытания известного и предлагаемого способов шлифовальной и полировальной обработки проводили на плоско-параллельных пластинах стекла К-8 и ситалла Со115М. PRI me R. Comparative tests of the known and proposed methods of grinding and polishing were carried out on plane-parallel plates of K-8 glass and Co115M glass.

Оборудование - станок ЗШП, режимы обработки и инструмент-традиционные для производства оптических деталей. Equipment - ZShP machine, processing modes and tools — traditional for the production of optical parts.

В таблице приведены сравнительные испытания при одинаковых требованиях к качеству обработки и выходу годных деталей (70% ) (N = 0,3-0,5; Δ N = 0,1; Р = 0-20). The table shows comparative tests with the same requirements for processing quality and yield of suitable parts (70%) (N = 0.3-0.5; Δ N = 0.1; P = 0-20).

В результате испытаний можно сделать вывод о том, что предлагаемый способ, сохраняя качество обработки (N = 0,3-0,5 N = 0,1; Р = 0-20) и выход годных оптических деталей 70% , позволяет на 20% снизить себестоимость обработки за счет уменьшения количества компонентов с 4 до 2 и сократить операции по дополнительным классификациям продуктов. As a result of the tests, we can conclude that the proposed method, while maintaining the quality of processing (N = 0.3-0.5 N = 0.1; P = 0-20) and the yield of suitable optical parts 70%, allows 20% reduce processing costs by reducing the number of components from 4 to 2 and reduce operations on additional product classifications.

Преимуществом изобретения является также экологическая чистота перлитовых продуктов по сравнению с известным. An advantage of the invention is also the ecological purity of perlite products in comparison with the known.

Claims

METHOD FOR PROCESSING OPTICAL DETAILS, including grinding and polishing their surface with a free abrasive, characterized in that perlite is used as an abrasive, consisting of amorphous and crystalline phases, while perlite with an amorphous content of 40-60 wt. %, and for polishing - not less than 60 wt. %