Wśród nowych powszechnie stosowanych obecnie materiałów, takich jak różnorodna ceramika inżynierska, szkło optyczne, krzem monokrystaliczny itp., są to głównie materiały twarde i kruche, trudne do spełnienia wymagań przy ogólnych metodach cięcia.Obecnie metoda szlifowania lustra może być stosowana do spełnienia wymagań precyzyjnego szlifowania lustra.Jak zatem szlifować lustro z twardych i kruchych materiałów?
1、 Mechanizm szlifierski
Materiały twarde i kruche charakteryzują się dużą twardością, słabą ciągliwością i plastycznością oraz małą odpornością na pękanie.Podczas skrawania powstają głównie wióry w procesie fragmentacji propagacji pęknięć, a materiał jest usuwany w sposób kruche pękanie.Dlatego jakość obrabianej powierzchni jest słaba.
Szlifowanie lustrzane twardych i kruchych materiałów odbywa się głównie poprzez szlifowanie tworzywa sztucznego, a wióry usuwane są przez ścinanie tworzywa sztucznego.Eksperymenty pokazują, że tak długo, jak usuwana jest bardzo mała jednostka wiórów, energia wymagana do wytworzenia odkształcenia plastycznego jest mniejsza niż energia wymagana do kruchego pękania.Materiał jest usuwany przez ścinanie tworzywa sztucznego, a nie przez kruche pękanie.Kluczem jest stabilne osiągnięcie wystarczająco małego cięcia jednostki usuwającej, która może osiągnąć wysokiej jakości szlifowanie lustrzane bez pęknięć, a chropowatość powierzchni może osiągnąć 0,003-0,008 mikrona.
2、 Wymagania dotyczące ściernicy
Krawędź tnąca ściernicy powinna być wyjątkowo mała, jednakowa i ostra, aby zapewnić dokładne usuwanie wiórów.Tarcza szlifierska powinna mieć zdolność zachowania ostrości w procesie szlifowania, aby zapewnić stabilność procesu cięcia.Z tego powodu do precyzyjnego szlifowania luster stosuje się bardzo drobne, bardzo twarde ściernice (diamentowe lub CBN).W porównaniu ze zwykłą ściernicą ma następujące cechy:
(1) Ostry kąt końcówki ściernej jest mały, a końcówka jest ostra.Gdy głębokość cięcia jest zmniejszona, warstwa cięcia może zostać odcięta przez niewielkie odkształcenie.
(2) Mikrokrawędź ściernicy ma dobry kontur, a rzeczywista głębokość cięcia cząstek ściernych jest bardzo mała.Jest to mikrocięcie, a powstałe rowki są bardzo płytkie, dzięki czemu można zmniejszyć chropowatość powierzchni.
(3) Mikro ostrze jest bardzo małe wyżej niż spoiwo, a przestrzeń na wióry jest często niewystarczająca, a ściernica jest łatwa do zablokowania.
(4) Stały obszar cząstek ściernych w wiązaniu jest mały, zdolność zatrzymywania cząstek ściernych jest niska, a cząstki ścierne łatwo odpadają.Dlatego pojawienie się wiązania metalowego, zwłaszcza wiązania żeliwnego, znacznie poprawia zdolność trzymania supertwardego ścierniwa mikroproszkowego, sprawia, że cząstki ścierne nie są łatwe do odpadania i poprawiają stopień wykorzystania supertwardego ściernicy.
3、 Ściernica do obciągania metodą elektrolizy on-line
Stosowanie supertwardych tarcz ściernych ze spoiwem metalowym z większym prawdopodobieństwem powoduje blokowanie i utrudnia obciąganie tarcz.W latach 80. ktoś zaczął używać elektrolizy online do naprawy ściernicy.Oznacza to, że w procesie szlifowania elektroliza służy do usunięcia niewielkiej ilości spoiwa metalowego z powierzchni ściernicy, ale nie ma wpływu na ścierniwo, dzięki czemu ostra krawędź szlifowania jest stopniowo odsłaniana, a jednocześnie czas tworzy się przestrzeń na wióry.
Podczas szlifowania płyn szlifierski jest jednocześnie elektrolitem, ściernica na bazie żeliwa jest anodą (szczotka styka się ze ściernicą), a katodą jest elektroda.Pod działaniem prądu elektrolitycznego ściernica ulega korozji, przez co cząstki ścierne są narażone na powierzchnię ściernicy.Jednocześnie na powierzchni ściernicy tworzy się warstwa pasywacji tlenkowej, która zapobiega dalszej nadmiernej elektrolizie na powierzchni ściernicy.Kiedy cząstki ścierne zaczynają tępić się podczas szlifowania, warstwa pasywna zaczyna ulegać zniszczeniu, a elektroliza trwa, dzięki czemu krawędź szlifowania zawsze zachowuje efekt cięcia.Folia pasywacyjna może również zapobiegać zarysowaniu powierzchni przedmiotu obrabianego przez wiązanie żeliwne, a folia pasywacyjna ma pewien efekt tarcia i polerowania, co może skutecznie poprawić jakość obrabianej powierzchni.
4、Wymagania szlifowania lustrzanego materiałów twardych i kruchych na obrabiarkach
Wymagania dla obrabiarek są takie same jak dla zwykłego szlifowania luster.Ale bardziej podkreśla się, że wrzeciono obrabiarki ma wyjątkowo wysoką sztywność dynamiczną, a bicie osiowe i promieniowe jest mniejsze niż 0,001 mikrona;System podawania ma dobrą sztywność, gładkość i brak pełzania;System ściernic wrzecionowych wymaga precyzyjnego wyważenia i braku wibracji;Po wyważeniu ściernicy należy ją przyciąć i zmienić kształt z dużą precyzją;Aby zapewnić, że odchylenie rotacji nie jest większe niż 0,001 mm.