 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( август 2009 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон ) |
Притирка - это процесс механической обработки, при котором две поверхности трутся друг о друга с помощью абразива между ними движением руки или с помощью станка.
Это может иметь две формы. Первый тип притирки (традиционно называемый шлифованием ) включает в себя трение хрупкого материала, такого как стекло, о поверхность, такую как железо или само стекло (также известное как «шлифовальный инструмент») с помощью абразива, такого как оксид алюминия , ювелирных румян. , между ними румяна , наждак , карбид кремния , алмаз и т. д. Это приводит к образованию микроскопических раковинных трещин, поскольку абразив катится между двумя поверхностями и удаляет материал с обеих.
Другая форма притирки включает использование более мягкого материала, такого как смола или керамика для притирки , которые «заряжены» абразивом. Затем притирка используется для резки более твердого материала - заготовки. Абразив проникает в более мягкий материал, который удерживает его, позволяет ему надрезать и разрезать более твердый материал. Если взять более тонкий предел, это позволит получить полированную поверхность, например, полировальной тканью на автомобиле, полировальной тканью или полировальной смолой на стекле или стали.
Если довести до предела, с помощью точной интерферометрии и специализированных полировальных машин или квалифицированной ручной полировки производители линз могут производить поверхности, плоские до 30 нанометров . Это одна двадцатая длины волны света от обычно используемого источника света гелий-неонового лазера с длиной волны 632,8 нм. Эти плоские поверхности можно связать на молекулярном уровне ( оптически связать ), собрав их вместе в правильных условиях. (Это не то же самое, что скручивающий эффект блоков Йоханссона , хотя он похож).
Операция [ править ]
Кусок свинца может использоваться в качестве притирки, заряжаться наждаком и использоваться для резки куска закаленной стали . Маленькая пластина, показанная на первом рисунке, представляет собой пластину для ручной притирки. Эта пластина сделана из чугуна . При использовании суспензия наждачного порошка должна быть распределена по пластине, и заготовка просто терлась о пластину, как правило, по образцу «восьмерки».
На втором изображении представлен имеющийся в продаже притирочный станок. Притирочная или притирочная пластина в этой машине имеет диаметр 30 см (12 дюймов), что является самым маленьким размером, доступным на рынке. На другом конце диапазона размеров машины с плитами диаметром от 2,4 до 3,0 м (от 8 до 10 футов) не редкость, и были сконструированы системы со столами диаметром 9 м (30 футов). Снова обращаясь ко второму изображению, притирка - это большой круглый диск на верхней части машины. Сверху на коленях два кольца. Заготовку поместили бы внутрь одного из этих колец. Затем сверху на заготовку помещали груз. Вес также можно увидеть на картинке вместе с двумя распорными дисками из волокон, которые используются для выравнивания нагрузки.
В процессе работы кольца остаются в одном месте, так как притирочная плита вращается под ними. В этой машине сбоку можно увидеть небольшой шламовый насос, который подает абразивный шлам на вращающуюся притирочную плиту.
Когда необходимо притирать очень маленькие образцы (от 75 мм (3 дюйма) до нескольких миллиметров), можно использовать приспособление для притирки, чтобы удерживать материал во время притирки (см. Изображение 3, Притирочная машина и зажимное приспособление) . Зажимное приспособление позволяет точно контролировать ориентацию образца относительно притирочной пластины и точно регулировать нагрузку, прилагаемую к образцу во время процесса удаления материала. Из-за размеров таких небольших образцов традиционные грузы и веса слишком тяжелы, так как они могут разрушить хрупкие материалы. Зажимное приспособление находится в опоре на верхней части притирочной пластины, а циферблат на передней части приспособления показывает количество материала, удаленного с образца.
Притирка из двух частей [ править ]
Если стыковка двух поверхностей более важна, чем плоскостность, две детали можно соединить внахлест. Принцип состоит в том, что выступы на одной поверхности будут истираться и истираться выступами на другой, в результате чего две поверхности приобретают общую форму (не обязательно идеально плоскую), разделенные расстоянием, определяемым средним размером абразива. частицы с шероховатостью поверхности, определяемой изменением размера абразива. Это дает результаты близости пригонки, сравнимые с результатами двух точно плоских деталей, без совершенно такой же степени тестирования, необходимой для последних.
Одной из сложностей при притирке двух частей является необходимость следить за тем, чтобы ни одна деталь не изгибалась или не деформировалась во время процесса. По мере того, как части перемещаются друг мимо друга, часть каждой (некоторая область рядом с краем) не будет поддерживаться для некоторой части движения трения. Если одна деталь изгибается из-за отсутствия опоры, края противоположной детали будут иметь тенденцию копать в ней углубления на небольшом расстоянии от края, а края противоположной детали сильно истираются тем же действием - процедурой притирки предполагает примерно одинаковое распределение давления по всей поверхности в любое время и выйдет из строя, если сама заготовка деформируется под этим давлением.
Точность и шероховатость поверхности [ править ]
Притирка может использоваться для получения определенной шероховатости поверхности ; он также используется для получения очень точных поверхностей, обычно очень плоских. Шероховатость и плоскостность поверхности - два совершенно разных понятия.
Типичный диапазон шероховатости поверхности, который может быть получен без использования специального оборудования, находится в диапазоне от 1 до 30 единиц Ra (средняя шероховатость), обычно микродюймов.
Точность или плоскостность поверхности обычно измеряется в гелиевых световых полосах (HLB), размер одного HLB составляет около 280 нм (1,1 × 10 -5 дюймов ). Опять же, без использования специального оборудования типична точность от 1 до 3 HLB. Хотя плоскостность является наиболее распространенной целью притирки, этот процесс также используется для получения других конфигураций, таких как вогнутая или выпуклая поверхность.
Измерение [ править ]
Плоскость [ править ]
Самый простой способ измерить плоскостность - установить высотомер на пластине . Обратите внимание, что вы должны установить деталь на трех стойках и найти минимальное отклонение при их регулировке, просто поместив деталь на поверхностную пластину и с помощью циферблатного индикатора найдите TIR на противоположной стороне детали, измеряющей параллельность. Плоскостность легче измерить с помощью координатно-измерительной машины. Но ни один из этих методов не может измерить плоскостность с большей точностью, чем примерно 2,5 мкм (9,8 × 10 -5 дюймов ).
Другой метод, который обычно используется с притертыми частями, - это отражение и интерференция монохроматического света. [1] Монохроматический источник света и оптическая плоскость - все, что нужно. Оптическая плоскость, представляющая собой кусок прозрачного стекла, отшлифованного и отполированного с одной или обеих сторон, помещается на притертую поверхность. Затем монохроматический свет падает через стекло. Свет пройдет через стекло и отразится от заготовки. Поскольку свет отражается в зазоре между заготовкой и полированной поверхностью стекла, свет будет мешать самому себе, создавая светлые и темные полосы, называемые кольцами Ньютона.. Каждая полоса - или полоса - представляет собой изменение ширины зазора между стеклом и деталью на половину длины волны. Световые полосы отображают контурную карту поверхности заготовки и могут быть легко интерпретированы как плоскостность. В прошлом источником света была бы обеспечивается гелий -neon лампы или трубки, используя неоновые 632.8nm линию, [ править ] или паров ртути зеленая линия , но в настоящее время более распространенным источником монохроматического света является натриевая лампа низкого давления . [ необходима цитата ] На самом деле, сегодня (2020 г.) используются ЛАЗЕРНЫЕ диоды и светодиоды - недорогие с узкой полосой пропускания. Для полупроводниковых источников света вариант синего цвета с меньшей длиной волны, чем у красного.
Для более подробного описания физики, лежащей в основе этого метода измерения, см. « Интерференция» .
Шероховатость [ править ]
Шероховатость поверхности определяется мельчайшими колебаниями высоты поверхности данного материала или заготовки. Индивидуальные отклонения пиков и спадов усредняются (значение Ra) или количественно оцениваются по наибольшей разнице между пиками и впадинами (Rz). Шероховатость обычно выражается в микронах . Поверхность с Ra, равным 8, состоит из пиков и впадин, которые в среднем не превышают 8 мкм на заданном расстоянии. Шероховатость также можно измерить путем сравнения поверхности заготовки с известным образцом. Калибровочные образцы обычно продаются в комплекте и обычно охватывают типичный диапазон операций механической обработки от примерно 125 мкм Ra до 1 мкм Ra.
Шероховатость поверхности измеряется профилометром - прибором, который измеряет мельчайшие изменения высоты поверхности детали.
См. Также [ править ]
- Плоское хонингование - разновидность тонкого шлифования
- Поверхностная метрология - краткое описание этих устройств.
Ссылки [ править ]
- ^ Английский, RE (1953). "Оптические плоскости". В Ingalls, Альберт Г. (ред.). Изготовление любительских телескопов, книга третья . Scientific American. С. 156–162.
Внешние ссылки [ править ]
- Марк Ирвин, Engis Corporation (февраль 2011 г.). «Алмазная притирка и контроль притирки пластин» (PDF) . Производственная обработка . Публикации Гарднера. Архивировано из оригинального (PDF) 25 апреля 2012 года . Проверено 17 ноября 2011 .
