全等厚蓝宝石半球、超半球整流罩的加工设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种全等厚蓝宝石半球、超半球整流罩的加工设备。加工设备包括精磨用的凹面模具和凸面模具，以及通过输送带依次连接的球面铣磨机、高速精磨机、抛光机，其加工流程为：取蓝宝石，先用铣磨机捞球成型，得到预设形状的整流罩，再经过精磨、抛光，得到成品；其中，用铣磨机捞球成型时，砂轮的转速为4000r/min以上，施加的压力为60-90N。本实用新型专利技术的加工设备磨削效率高，有利于改善工件的表面粗糙度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光学加工领域，具体而言，涉及一种全等厚蓝宝石半球、超半球整流罩的加工设备。
技术介绍
随着现代科学技术的发展，具有各种优良性质的非金属材料在红外
得到了广泛的应用。蓝宝石单晶体材料硬度高(莫氏硬度为9)，具有良好的光学性能和抗腐蚀性，材料耐热，因此常被用来作为红外空空导弹、卫星火箭等的整流罩。由于蓝宝石材质的特殊性，采用机械加工的方法加工蓝宝石材料是非常困难的。现有的加工设备不能够生产出全等厚的蓝宝石半球及超半球整流罩。这样在应用的过程中，由于存在厚度上的误差公差，这样火箭，卫星，导弹等在制导过程中就会失之毫厘，谬以千里。有鉴于此，特提出本技术。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种全等厚蓝宝石半球、超半球整流罩的加工设备，所述的加工设备磨削效率高，有利于改善工件的表面粗糙度。为了实现本技术的上述目的，特采用以下技术方案:全等厚蓝宝石半球、超半球整流罩的加工方法，包括下列步骤:取蓝宝石，先用铣磨机捞球成型，得到预设形状的整流罩，再经过精磨、抛光，得到成品；其中，用铣磨机捞球成型时，砂轮的转速为4000r/min以上，施加的压力为60-90N。与传统的加工方法相比，本技术的上述方法首先提高了铣磨时砂轮的转速，从而提高了砂轮边缘的线速度，则磨削效率更高，工件表面粗糙度更小;其次提高了铣磨时的压力，因此进一步提高了磨削效率，降低了工件表面的粗糙度。由此可见，上述加工方法磨削效率高，生产周期短，而且制得的整流罩表面粗糙度小，用于火箭、卫星、导弹等领域性能更优异。优选地，用铣磨机捞球成型时，在工件的凸面上加工出一个凸起部。该凸起部是方便后续加工中的定位。优选地，用铣磨机捞球成型时，砂轮轴与工件轴交叉呈25-35°。这样，砂轮的切削刃口在工件表面上的磨削轨迹的包络面为一球面，加工出的整流罩的球面更规则、曲面更平滑。优选地，所述精磨采用金刚石丸片。金刚石丸片的硬度大，这样会大幅度的提升生产率。优选地，所述金刚石丸片按照余弦规律排列在所述精磨的磨具上。按照余弦磨耗规律排列丸片可以得到光滑度最理想的磨具。优选地，所述金刚石丸片中金刚石的重量比为45-55%。浓度的提高，磨削效率也在提高，但是如果浓度太大，超过55%，结合剂把持力不够，金刚石颗粒没有磨钝就掉了，磨具的磨耗大。综合考虑磨削效率与表面粗糙度，45-55%重量比为最佳。优选地，所述精磨分三道进行，第一道所用的金刚石丸片型号为W28或W20，第二道所用的金刚石丸片型号为W14，第三道所用的金刚石丸片型号为W3.5。通过三道精磨反复磨削整流罩表面的不平整，能获得更高质量的工件，并且以下述型号为佳:第一道所用的金刚石丸片型号为W28或W20，第二道所用的金刚石丸片型号为W14，第三道所用的金刚石丸片型号为W3.5。优选地，所述抛光分高抛和低抛依次进行，所述高抛采用三氧化二铝抛光液，所述低抛采用氧化铈抛光液。高抛主要是去除前道工序留下的突出部分，低抛修复面形。综合考虑抛光粉的硬度及抛光效率，选取三氧化二铝抛光粉作为高抛阶段的辅料。在低抛阶段考虑到修复球罩的整个面形等，因此选用氧化铈作为抛光辅料。关于抛光液的浓度，在浓度为0-25%之间抛光效率明显增强，但是从浓度高于27%之后抛光效率开始下降，并且成品带有明显的抛光工序的划痕等，这是因为浓度过高抛光粉不溶于水中，成粉末状在球罩表面。—种全等厚蓝宝石半球、超半球整流罩的加工设备，包括凹面模具和凸面模具，以及通过输送带依次连接的球面铣磨机、高速精磨机、抛光机；所述凹面模具和所述凸面模具上均设有多个用于添加磨料的通孔。首先，上述设备中的三个机器均由输送带连接起来，避免人工转送工件的麻烦，不仅节省了人力成本，还提高了生产效率。另外，相比普通的精磨机，高速精磨机磨削效率高，所以可以大大降低工件表面粗糙度。其次，传统的加工设备中，磨料时需停机将模具从零件上取下，将金刚砂添加到零件中部，然后再将模具放在零件上进行加工，精磨模具与零件因刚添加金刚砂，磨料层较厚，砂粒在模具与零件之间滚动，磨削力下降，直至磨料层均匀，厚度减少，磨削力增加。这样需要多个周期才能完成凸面的精磨。由于多次将精磨模具放上取下，增加了与零件碰撞的机会，这样对零件是不利的。通过在模具上设置多个通孔，磨料能够顺利地通过小孔流到模具与零件之间，这样就很好地解决了上述问题。并且通孔的大小、位置及角度可以根据实际需求调整。用该设备加工整流罩的流程为:取蓝宝石，先用球面铣磨机捞球成型，得到预设形状的整流罩，再用高速精磨机结合凹面模具和凸面模具进行精磨，最后用抛光机抛光，即得成品。优选地，所述通孔交错排布，使加料更均匀。优选地，所述凹面模具和凸面模具均为砂模模具。这样更易控制成品的质量。优选地，所述凹面模具的凹面设有凹槽。凹槽是为了方便工件的定位。优选地，所述精磨机包含磨具，所述磨具的表面按余弦规律排列有金刚石丸片。按照余弦磨耗规律排列丸片可以得到光滑度最理想的磨具。优选地，所述高速精磨机为单轴研磨机。单轴研磨机的磨削效率高，过程更可控。优选地，所述球面铣磨机中的电机为变速电机。加工过程中需要根据实际磨削情况调整转速，此时采用变速电机，可以降低对设备的损害，冋时降低能耗。优选地，所述通孔对称设置，保证工件各处磨削的均匀性，例如中心对称。与现有技术相比，本技术的有益效果为:(I)改进整流罩加工中铣磨成型的工艺条件(转速、压力等)，从第一关就改善了磨削效率和工件表面粗糙度，从而既降低了后面工序的难度，又从整体上提高了整流罩的质量。(2)在工件的凸面上加工出一个凸起部，用于定位，提高生产效率。(3)优化了铣磨砂轮轴与工件轴的角度、精磨模具的材质和磨料分布方式，优化了抛光的工作条件，从加工工艺中的每个细节着手，整体上改善整流罩的质量，提高工作效率。(4)自制砂模模具，实现了更高精度的质量控制。(5)改进了模具的机械构造，增设了输送磨料的通孔，从而避免了反复拆装模具时对工件的损伤。【附图说明】为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为实施例1提供的铣磨的流程图；图2为本技术提供的全等厚蓝宝石半球、超半球整流罩的加工设备的模型图；图3为本技术提供的凹面模具的结构图。【具体实施方式】下面将结合实施例对本技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本技术，而不应视为限制本技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。实施例1全等厚蓝宝石半球整流罩的加工方法:捞球成型:取蓝宝石，先用铣磨机捞球成型，得到预设形状的整流罩，工况为:砂轮的转速为4000r/min以上，施加的压力为90N，砂轮轴与工件轴交叉呈30°，为了磨出一个完整的球当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全等厚蓝宝石半球、超半球整流罩的加工设备，其特征在于，包括凹面模具和凸面模具，以及通过输送带依次连接的球面铣磨机、高速精磨机、抛光机；所述凹面模具和所述凸面模具上均设有多个用于添加磨料的通孔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙亮，
申请(专利权)人：长春博启光学玻璃制造有限公司，
类型：新型
国别省市：吉林;22