|
Эффективность характеризуется
съемом стекла, который происходит при шлифовке и полировке обрабатываемой
поверхности. Разные абразивы и разные полировочные материалы дают различный
съем стекла, т. е. обладают различной эффективностью. От эффективности
абразива и полировочных материалов зависит производительность процессов
шлифовки и полировки, поэтому эффективность необходимо точно замерять.
Для этого применяют устройство, на котором можно имитировать
процессы шлифовки и полировки в определенных заданных условиях. Эффективность
оценивается по весовой потере стекла или по высоте снимаемого слоя.
На этом принципе работает устройство, конструкция которого
представлена на 103. Это в основном переоборудованный станок Кергера,
предназначенный в своем первоначальном выполнении для горизонтальной шлифовки
и полировки оптииерхне^и конце шпинделя 2, который в своей нижней части имеет
четырехступенчатый шкив 3. Три ступени служат для регулировки оборотов диска,
четвертая приводит в движение второй вертикальный вал 4 на верхнем конце
которого закреплен кривошип с переменным ходом 5. Этот кривошип двигается при
помощи тяги 6 и плеча 7, помещенного над полировальным диском так, что
зажимное устройство 8 па конце плеча совершает равномерное движение в
горизонтальной плоскости по диску I.
Станок работает от двигателя постоянного тока 9 с
электронным регулятором оборотов. Обороты могут плавно регулироваться в
диапазоне от 100 до 3000 об/мин. Необходимое давление на стекло устанавливают
путем передвижения груза 10, помещенного на плече 7. Отходы, образующиеся при
обработке, собираются в ванне П. Зажимное приспособление имеет шарнирное
основание, что позволяет производить плоскостную
обработку образца. Опытный образец имеет форму правильного
квадрата и закрепляется четырьмя винтами на нижней части зажимного
устройства. Пели что оборудование работает как полировальный станок, то на
основании помещают войлочный или смоляной полировальный круг
Лабораторный шлифовальный станок работает с чугунным
основанием, на которое можно укрепит!, шлифовальный круг для испытания
связанных абразивов. На этом станке, кроме давления и скорости, можно также
менять направление движения испытываемого образца и диаметр круга.
Несколько более простая конструкция устройства показана
па 104. Электродвигатель / при помощи шкива 2 вращает вертикальный вал
На этом валу закреплен фундаментный диск 4 с пластиной испытываемого стекла
5. На вращающуюся опытную пластинку накладывается зажимное устройство б с
приклеенным войлочным диском 7. Войлок соприкасается с полируемым стеклом и
вращается вокруг своей оси. Давление можно регулировать вспомогательными
грузами 8\ плечо 9 передвигается только в вертикальной плоскости. Планшайба
со стеклом помещена в ванну 10 с выводом отходов от обработки 11 в сборный
сосуд 12. Двигатель, шкив и сборник помещены в шкафу 13.
На этом устройстве можно производить обработку при
различном давлении и при установке двигателя с регулированием числа оборотов
и различной скоростью вращения обрабатывающего инструмента. Эффективность
оценивается по весовой потере обработанного стекла.
В институте оптики и точной механики в Пршерове было
разработано лабораторное оборудование для определения эффиктивности
шлифовочных и полировочных материалов, так называемый «полиграф». Главную
часть полиграфа составляет полировальный инструмент в форме цилиндра. На его
внутренней стороне наклеен войлок, насыщенный соответствующей смесью
парафина, озокерита, пчелиного воска и полировочного порошка. Цилиндр имеет
высоту 25 мм
и внутренний диаметр [30 мм; он совершает вращательное движение и
одновременно вертикальное вверх и вниз. На внутренней стороне полировального
цилиндра имеется нажимная стеклянная палочка сечением 4X4 мм. Давление палочки
на цилиндр можно плавно регулировать в диапазоне от 300 до 3000 г/см2.
Взаимную скорость палочки и полировального инструмента можно отрегулировать
на 1Д на 2,2 или 3,1 м}сск. Полировочная суспензия в количестве 8 мл,
приготовленная из трех весовых частей воды и одной части порошка, наносится
па нижнюю сторону цилиндра и при его движении смешивается и равномерно
распределяется по полировал [.ному цилиндру.
Продолжительность опыта составляет 20 мин. Съем стекла,
при опыте регистрируется и наносится с 80-кратным увеличением на бумагу
вращающегося регистрационного барабана. Полиграф можно применять также и для
определения эффективности шлифовки; для этого нужно только заменить войлочный
цилиндр соответствующим шлифовальным инструментом.
Лабораторное оборудование, которое позволяет на ходу
микроскопически изучать процесс полировки, описали Bourgeaux, Peyches. Его
конструктивная схема изображена на 100. Двигатель с плавной
регулировкой оборотов приводит в движение войлочный диск, который начинает
вращаться и полировать поверхность испытываемого стекла. Нижняя часть диска
погружена в миску с суспензией полировочного материала, которую диск забирает
при каждом обороте, чем достигается автоматическая дозировка его. Давление на
стекло можно регулировать рычажным устройством. Полировальный диск соединен с
коротким плечом коромысла, на котором имеется регулируемый груз.
Частью оборудования является бинокулярная стреоскопичс-
екая лупа, с помощью которой наблюдают обратную сторону полируемой
поверхности. Освещение наблюдаемой поверхности осуществляется от источника
света низкого напряжения. Само собой разумеется, что верхняя и боковые
стороны опытного стекла должны быть в совершенстве отполированы. В соединении
с фотокамерой наблюдают кинограмму процесса полировки.
Для определения эффективности связанного абразива можно
использовать лабораторный шлифовальный станок Gipseг'а конструктивна н схема
которого приводится на 107. Шлифовальным диск 1 вращается вокруг
горизонтального вала 2; квадратное опытное стекло 3 прижимается к нижней
периферии диска рычажной системой 4 и зажимным приспособлением 5.
Шлифовальный диск, образец стекла и зажимное устройство помещены в
герметической камере; нижняя часть этой камеры при работе наполняется водой,
которая охлаждает нагревающиеся плоскости соприкосновения и удаляет отходы
шлифовки. Эффективность шлифовки определяется по весовой сошлифов- кс
опытного стекла. Давление регулируется с помощью передвижного и
вспомогательного грузов. Скорость шлифовального диска может быть различной в зависимости
от числа оборотов пала.
В какой мере можно воспроизводить результаты определении
эффективности шлифовочных и полировочных материалов зависит от условий, в
которых протекают испытания. Одним из главных условий воспроизводимости
испытаний является точность дозировки шлифовочной или ПО лировочной
суспензии.
Это достигается при использовании автоматического
дозировщика. Он состоит из вибрирующей воронки с регулируемым высыпным
отверстием, поводкового цилиндра со скребком и смесительной воронки, установленной
над шлифовальным диском. Колебательное движение насыпной воронки и
равномерное вращение цилиндра осуществляется с помощью небольшого
электродвигателя, помещенного в металлический кожух. Дозы абразива попадают
из вибрационной воронки в смесительную, куда поступает и вода. Вода
подводится из сосуда с постоянным уровнем через проточную камеру, в которой
количество протекающей води можно н случае надобности отрегулировать. Такое
дозировочное устройство позволяет регулировать общее количество абразива и воды
и их взаимное соотношение в достаточно широком диапазоне.
При дозировке суспензии тонкого абразива или полПРОБОЧНОГО
материала применяют вакуумное устройство, схема кото рого приведена на
108. В сосуде / находится вода под постоянным давлением; при открытой! кране
2 она каплями перетекает в уравновешивающий сосуд 3; этот сосуд при помощи
крана 4 можно соединить с дозирующим сосудом 5. Выпуская
определенное количество воды крапом 6 и:н
уравновешивающего сосуда 3, можно создать в сосудах 3 и 5 равновесие давления
между гидравлическим давлением воды и давлением воздуха. При перетекании воды
из сосуда / в уравновешивающий сосуд 3 это равновесие нарушается. При
открытом дозировочном вентиле 7 снова устанавливается равновесие тем, что
чере^ кран в вытекает такое же количество суспензии, как и воды, перетекающей
из / п уравновешивающий сосуд 2. В дозировочном сосуде суспензия
перемешивается мешалкой, работающей от двигатели с регулируемыми оборотами.
Вал двигателя уплотнен ртутным затвором 9. Весь рабочий цикл дозировщика
можно регулировать соответствующим положением крана 2_
Правильная работа дозировщика зависит от регулярной подачи
шлифовочной или полировочной суспензии во время испытания. При испытаниях
шлифующей или полирующей эффективности съем стекла зависит от многих
параметров: от продол жите льности испытания, давления, скорости, вида
испытываемого стекла, его формы и размеров, количества суспензии,
использованной во время одного определения и содержания порошка в суспензии,
качества рабочего инструмента и рН полировочной суспензии.
Все эти параметры должны быть при испытаниях эффективности
стандартизованы, чтобы отклонения от заданных величин не оказывали влияния на
воспроизводимость опыта. Выбор ис
следуемых параметров зависит от возможностей испытательного
оборудования, однако в любом случае необходимо, чтобы опытная шлифовка или
полировка как можно ближе воспроизводили фактические производственные условия
по тому технологическому режиму для которого измеряется эффективность.
|