Японский ученый Омори и другие исследовали суперабразивные шлифовальные круги с 1987 года, разработали метод шлифования с использованием электролитической обработки в процессе обработки (ELID) и реализовали высококачественное зеркальное шлифование и пластичное шлифование твердых и хрупких материалов. , и в настоящее время этот метод успешно применяется для сверхточной обработки сферических, асферических линз и пресс-форм.
① Принцип зеркального шлифования ELID
Шлифовальная система ELID включает в себя: ультрамелкозернистый сверхтвердый абразивный круг на металлической связке, источник питания для электролитической правки, электрод для электролитической правки, электролит (также используемый в качестве шлифовальной жидкости), электрическую щетку и станочное оборудование. В процессе шлифования шлифовальный круг подключается к положительному полюсу источника питания через электрическую щетку, правящий электрод, установленный на станке, подключается к отрицательному полюсу источника питания, а электролит заливается между шлифовальными кругами. колесо и электрод, так что источник питания, шлифовальный круг, электрод, шлифовальный круг и электролит между электродами образуют полную электрохимическую систему.
При использовании ELID шлифования существуют особые требования к шлифовальному кругу, источнику питания и используемому электролиту.
Связующее вещество шлифовального круга должно иметь хорошую электропроводность и электролиз, а гидроксид или оксид элемента связующего вещества не проводит электричество и не растворяется в воде. Источник питания, используемый для шлифования ELID, может использовать источник питания постоянного тока электролитической обработки или импульсный источник питания различной формы волны или импульсный источник постоянного тока. В процессе шлифования ELID электролит действует не только как шлифовальная жидкость, но также играет роль в снижении температуры зоны шлифования и уменьшении трения. При шлифовании ELID обычно используется водорастворимая шлифовальная жидкость, которая представляет собой станок, в котором используется шлифовальный круг на основе связки. Прочность высокая, а износ шлифовального круга небольшой за счет установки соответствующего количества электролиза. В то же время можно получить высокую точность формы. Применяя этот принцип, можно реализовать сверхточное зеркальное шлифование оптических компонентов различной формы от плоских до асферических поверхностей.
②Экспериментальная система зеркального шлифования ELID
На станке ASG-2500T компании Rank Pneumo установлена система Omori ELID, состоящая из шлифовального круга, источника питания, электрода, шлифовальной жидкости и т. д., чтобы использовать 400# для черновой обработки и 1000# или 2000# для получистовой обработки. При зеркальном шлифовании используйте алмазный шлифовальный круг с чугунной связкой 4000 # (средний размер частиц около 4 мкм) или 8000 # (средний размер частиц около 2 мкм), источник питания для электролитической заточки (источник питания ELID), с использованием высокочастотного импульсного напряжения постоянного тока Тип специальный блок питания, рабочее напряжение 60В, ток 10А. При использовании шлифовальной жидкости водорастворимую шлифовальную жидкость AFH-M и CEM необходимо разбавлять чистой водой в 50 раз.
③ Экспериментальный метод зеркального шлифования ELID и экспериментальные результаты
Для обработки асферических поверхностей плоский шлифовальный круг формируется и интегрируется только с чашеобразным шлифовальным кругом (алмазный шлифовальный круг с чугунной связкой 325# φ30×W2 мм), установленным на валу заготовки. Грубая шлифовка и получистовая обработка 1000 #, и, наконец, используйте 4000 # для зеркального шлифования ELID. На сверхточном асферическом обрабатывающем станке с помощью технологии шлифовки ELID была успешно обработана асферическая линза из оптического стекла BK-7. . Точность поверхности лучше, чем о. 2 мкм шероховатость поверхности достигает Ra20 нм, а для обработки асферической поверхности слегка мягких материалов, таких как LASFN30 и Ge, точность поверхности также может быть лучше, чем O. 2-O. 3 мкм, шероховатость поверхности до Ra30нм.