光學玻璃超精密加工專用磨削液的開發(fā).pdf

1、科技的不斷發(fā)展使得光學玻璃的超精密加工遭遇到了越來越多的挑戰(zhàn)。雖然塑性域磨削可使光學玻璃材料以塑性去除的方式被加工,得到高質(zhì)量的加工表面。但是為實現(xiàn)光學玻璃的塑性域磨削,必須要實現(xiàn)磨削深度小于臨界磨削深度,因此給加工機床的進給精度、主軸剛度等提出了很高的要求,致使加工成本飆升,限制了其應用范圍。針對這個問題,本文提出通過配制光學玻璃專用磨削液,使其在具有普通磨削液具有的冷卻、潤滑、防銹、清洗特性基礎上,在磨削時于磨削區(qū)內(nèi)與光學玻璃表面發(fā)

2、生化學反應,提高光學玻璃的臨界磨削深度,減小對機床等設備的要求,降低加工成本,得到高質(zhì)量的光學玻璃加工表面。
　　本文利用化學方法對光學玻璃表面進行改性,以此作為課題中專用磨削液的專用特性并對其進行研究。采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(簡稱ICP-AES)對水、碳酸鈉溶液(5％、15%、25%)與石英玻璃在80℃下5h后,溶液中硅溶出濃度進行檢測,發(fā)現(xiàn)四種溶液中Si的濃度均不為0,證明四種溶液均與石英玻璃發(fā)生了化學反應,其中濃度為

3、15%的碳酸鈉溶液Si的濃度最高,反應強度最大。通過納米壓痕、劃痕試驗對光學玻璃表面化學改性后的表面形貌及力學特性變化進行檢測分析,發(fā)現(xiàn)石英玻璃表面生成一層約12nm厚的膜,反應后石英玻璃表面的硬度、模量均有所下降,臨界磨削深度值ac增大了39.1%,降低了實現(xiàn)石英玻璃塑性模式磨削的難度。在此基礎上加入其他添加劑,進行光學玻璃專用磨削液的開發(fā)。在磨床上用所配制的磨削液對石英玻璃進行磨削試驗,利用正交試驗法確定磨削液的添加劑的類型及各組分