【正文】 切向沖擊力的作用，磨料將玻璃進(jìn)行微量破碎，形成破壞層叮，它由凸凹層 k 和裂紋層 組成。凸凹層的高度大約是磨粒平均尺 寸的 1/4^1/3，裂紋層二的深度比凸凹層 k 約大 1一 3 倍。 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 6 下面分析研磨過(guò)程中受力情況。在圖 41 （ a）中，磨料在某一瞬間，上端頂在磨具上，下端作用在玻璃上， R力的作用線為 aa。作用力 R 分解成水平力 FX和垂直力 FY在圖 41 （ b）中，磨粒給予玻璃的力 速度 Y，一，的方向垂直，因此不可能為磨掉玻璃而作功，但是 、磨粒和玻璃之間的接觸，并會(huì)引起玻璃表面出現(xiàn)裂紋和磨具的彈性變形。 磨粒給玻璃的作用力的分力 F。的方向與玻璃宏觀表面相切，并與和對(duì)速度 VE 的方向相反。分力 FT能引起玻璃表面凸凹層的頂部被磨掉及磨具表面的磨損。另外，每個(gè)磨粒所受的 F，力和 ，其合力偶使磨粒滾動(dòng)，這時(shí)產(chǎn)生的沖擊力，不僅使玻璃表層被去除，而且大顆粒磨?？赡鼙黄扑?，于是。又有另外的磨粒重復(fù)上述過(guò)程。如圖4 2 所示。 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 7 在圖 4 2 中，磨料在滾動(dòng)過(guò)程中，由于沖擊作用，玻璃表面的凸出部分被敲掉，這時(shí)則會(huì)引起磨粒的滑功或磨粒處于大的凹陷處而不起作用。在研磨過(guò)程中，僅有 15%的磨粒在起研磨玻璃的作用，其余的磨粒不參與有效研磨，它們一可能被水沖走，或者互相磨碎，最后與玻璃碎屑混在一起被水沖走。 在研磨過(guò)程中，玻璃表面產(chǎn)生劃痕的原因主要有兩點(diǎn)：其一，有個(gè)別的磨粒長(zhǎng)時(shí)間粘固在磨具上，相當(dāng)一把刀在玻璃表面滑動(dòng)，則會(huì)產(chǎn)生劃痕，其二，若有以上的磨粒尺寸，大于基本尺寸的 3 倍時(shí)，它們?cè)诓ＡП砻婊瑒?dòng)或滾動(dòng)留下的痕跡很深，不易被正常尺寸的磨粒去掉。通常磨粒的最大尺寸與最小尺寸的比為一般研磨表面的凸凹層厚度與磨粒尺 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 8 寸有關(guān)，所以磨粒俞小，表面粗糙度愈小。 研磨過(guò)程的化學(xué)作用，主要是水參與了玻璃表層的水解反應(yīng)，在裂紋縫隙中形成硅酸凝膠膜，硅酸凝膠膜的體積膨脹，使玻璃裂縫加深變寬，促進(jìn)了玻璃碎屑的脫 落。 由此可見(jiàn)，研磨的過(guò)程主要是尖硬的磨料顆粒對(duì)玻璃表面破壞的過(guò)程。水解作用雖然起一定的作用，但這是次要的。 、固著磨料的研磨 銑削加工，是采用固著磨料的金剛石磨具研磨玻璃，它與金屬的加工很相似。在磨具表面上固著的金剛石顆粒，具有鋒利的棱角，就象用扁鏟 C 子）要削鑄鈔、那樣，又象車刀進(jìn)行切肖 d 加工。如圖 4 一 3 所示。 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 9 在銑削加工中，磨具和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的切削力 R可分解成水平分力 F，和垂直分力 F。在垂直分力 F,的作用下，磨粒進(jìn)入玻璃的探處破壞玻璃，形成互相交錯(cuò)的錐形裂紋，裂紋角度大約為 1550，它的大小不隨玻璃牌號(hào)和磨料種類而改變。裂紋角的寬度比磨粒寬度大，當(dāng)金剛石棱尖深入玻瑞時(shí)，將玻瑰劈出碎片而脫落。玻璃破碎情況如下圖所示。 磨具的主要運(yùn)動(dòng)是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，但還存在工件與磨具的振動(dòng)位移，致使劃痕邊緣不整齊，并且方向紊亂。由于玻璃是典型的脆性材料，因此，磨具磨削的結(jié)果使玻璃表面出現(xiàn)起伏的凸凹層 h0 加工產(chǎn)生的破壞層 n，是由凸凹層 k 和裂紋層。構(gòu)成。磨具給予玻璃的水平分力‘與加工表面平行，它與玻璃相對(duì)磨具的速度 Y F、方向成 180。角。 F。實(shí)際上 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 10 是切削力，因此，切削玻璃和產(chǎn)生熱量所消耗的功 與 F。大小成正比。 在銑削過(guò)程中，玻璃表面和結(jié)合劑基體之間有一定間隙，以保證充分供應(yīng)冷卻液，并避免結(jié)合劑與玻璃產(chǎn)生有害的摩擦。磨粒與玻璃相互作用的部分，不超過(guò)磨粒最大尺寸的三分之一。 隨著磨具使用時(shí)間的增加，固著磨粒變鈍，切削力增加，磨粒從結(jié)合劑中脫落，相鄰的新顆粒開(kāi)始起作用，這樣的研磨過(guò)程反復(fù)繼續(xù)下去，使玻璃表層不斷被去除。 在光學(xué)工藝中，采用固著的金剛石磨具加工玻璃，是提高生產(chǎn)效率最有效的加工方法。 用固著磨料研磨玻璃效率高的原因是固著的磨粒象無(wú)數(shù)把車刀，在玻璃加工表面留下相互文 叉的、不間斷的劃痕。 固著磨粒只作用于玻璃表面，直到表面破壞，而不參于它們之間的互相磨碎。 磨具的工作壓力，僅僅作用于突出的為數(shù)不多的顆粒 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 11 上，因此磨粒受力很大。 切削速度很高，達(dá)到磨粒尺寸不均勻?qū)ρ心ビ绊懖淮?，因?yàn)閰⒓佑行а心サ闹皇菑慕Y(jié)合劑中突出的顆粒棱尖部分。 冷卻液充分供給，可以及時(shí)將玻璃碎屑和熱量帶走。 在采用較大粒度的磨料時(shí)，可用小的進(jìn)給量，則表面上會(huì)形成小的微觀不平度。 因此，對(duì)于同樣粒度的磨料，采用散粒研磨和銑， 39。}}a39。其表面質(zhì)量不一樣，銑磨比散粒研磨的砂 面要細(xì)。當(dāng)磨輪粒度為 6O8O時(shí)，其銑磨表面的凸凹層為 27 到 53，相當(dāng)散粒磨料研磨的砂面。 由于固著磨料加工具有效率高等一系列優(yōu)點(diǎn)，再加上人造金剛石的普及，因此，金鋼石固著磨具不僅用于研磨捕助表面和玻瑞的粗加工，而且廣泛用于高速精磨中，并開(kāi)蛤試毯用固著磨料拋光玻璃。 第二章銑磨加工原理 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 12 在銑磨機(jī)上，采用金剛石磨具成型加工玻璃的工序，稱作粗磨的銑削加工，又稱范成法加工。所謂范成法是利用磨輪刃口軌跡包絡(luò)畫(huà)成形球面的方法。其原理是英國(guó)人于192。年首先提出的。燒結(jié)金剛石磨具是內(nèi)文（ P, Neren）發(fā)明的。 1922 年他就開(kāi)始制造這種磨具。但當(dāng)時(shí)在玻璃加工中并沒(méi)有得到實(shí)際應(yīng)用。直到五十年代，國(guó)外出現(xiàn)銑磨機(jī)，并且隨著人造金剛石的大量生產(chǎn)和燒結(jié)磨具性能的改善，銑削加工方法才開(kāi)始用于光學(xué)玻璃的粗磨加工。我國(guó)是六十年代中期才開(kāi)始從國(guó)外引進(jìn)這項(xiàng)工藝的。現(xiàn)在，使用散粒磨料的手工操作方法已被金剛石磨具銑削加工所取代，基本上實(shí)現(xiàn)了粗磨機(jī)械化。無(wú)論是加工效率。還是加工精度，后者要比前者高得多。 球面銑削原理 球面銑削加工原理如圖 45 所示。金剛石磨輪刃口通過(guò)工件頂點(diǎn)，磨輪軸 線和工件軸線相變于 O 點(diǎn)，并且兩軸夾角為α ,磨具繞自身軸高速旋轉(zhuǎn)，工件繞白身軸低速轉(zhuǎn)動(dòng)，這種達(dá)動(dòng)軌跡的包絡(luò)面就形成球面。 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 13 銑削加工的磨具中徑一般為銑磨透鏡直徑的四分之三。當(dāng)透鏡表面特別陡峭時(shí)，例如，