光學(xué)玻璃超精密加工專用磨削液的開(kāi)發(fā).pdf

1、科技的不斷發(fā)展使得光學(xué)玻璃的超精密加工遭遇到了越來(lái)越多的挑戰(zhàn)。雖然塑性域磨削可使光學(xué)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(shí)現(xiàn)光學(xué)玻璃的塑性域磨削,必須要實(shí)現(xiàn)磨削深度小于臨界磨削深度,因此給加工機(jī)床的進(jìn)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(yīng)用范圍。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,本文提出通過(guò)配制光學(xué)玻璃專用磨削液,使其在具有普通磨削液具有的冷卻、潤(rùn)滑、防銹、清洗特性基礎(chǔ)上,在磨削時(shí)于磨削區(qū)內(nèi)與光學(xué)玻璃表面發(fā)

2、生化學(xué)反應(yīng),提高光學(xué)玻璃的臨界磨削深度,減小對(duì)機(jī)床等設(shè)備的要求,降低加工成本,得到高質(zhì)量的光學(xué)玻璃加工表面。
　　本文利用化學(xué)方法對(duì)光學(xué)玻璃表面進(jìn)行改性,以此作為課題中專用磨削液的專用特性并對(duì)其進(jìn)行研究。采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(簡(jiǎn)稱ICP-AES)對(duì)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(jìn)行檢測(cè),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(xué)反應(yīng),其中濃度為

3、15%的碳酸鈉溶液Si的濃度最高,反應(yīng)強(qiáng)度最大。通過(guò)納米壓痕、劃痕試驗(yàn)對(duì)光學(xué)玻璃表面化學(xué)改性后的表面形貌及力學(xué)特性變化進(jìn)行檢測(cè)分析,發(fā)現(xiàn)石英玻璃表面生成一層約12nm厚的膜,反應(yīng)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(shí)現(xiàn)石英玻璃塑性模式磨削的難度。在此基礎(chǔ)上加入其他添加劑,進(jìn)行光學(xué)玻璃專用磨削液的開(kāi)發(fā)。在磨床上用所配制的磨削液對(duì)石英玻璃進(jìn)行磨削試驗(yàn),利用正交試驗(yàn)法確定磨削液的添加劑的類型及各組分