[实用新型]全等厚蓝宝石半球、超半球整流罩的加工设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学加工领域，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。

背景技术

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技术领域得到了广泛的应用。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，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型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。

为了实现本实用新型的上述目的，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，本实用新型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。

一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。