锗窗口双面磨抛工艺的研究..ppt

锗窗口双面磨抛工艺的研究红外特种光学技术公司超精密双面磨抛QC小组 概述 目前 我国超精密加工研究与应用水平还落后于工业技术发达国家 对平面零件而言 多数工厂只能完成手工研磨加工及少量产品的单面逐面抛光加工 尚存在工件加工表面平整度差 加工效率低等诸多问题 在红外光学领域 对于红外光学系统中常用的平面锗窗口 国内一般只能进行零件的单面逐面抛光 同样存在加工效率低 表面质量和平整度差等问题 随着我们公司规模和市场的不断扩大 产品订单越来越多 生产周期越来越短 现有的古典逐面加工法已不能满足市场需求 为了进一步提高红外锗窗口的加工效率 增强公司国际竞争力 公司提出了用双面研磨和抛光的方法加工红外锗窗口的思路 并于2006年先后购进兰州瑞德设备制造有限公司X611112B型双面研磨设备1台和X621112B型双面抛光设备2台 此设备的主要特点是加工时间短 速度快 质量好 效率高以及加工一致性好 可进行产品的批量生产 由于双面研磨抛光是新设备 新技术 新工艺 我们公司并没有可直接借鉴的工艺 为此 在公司领导的大力支持和关心下 我们成立了双面磨抛工艺研究创新型QC小组 对锗窗口的双面研磨和双面抛光工艺进行专题性工艺技术创新研究 小组概况 选题理由 活动计划 b 目标可行性分析 a 确定目标成功研制锗窗口双面磨抛工艺 光圈N 3道 表面疵病B 级 平行度 15 提出各种方案并确定最佳方案双面磨抛工艺的难点在于抛光 由于锗材料较软 莫氏硬度为6 0 表面很容易产生道子 所以红外锗窗口双面磨抛技术的关键是如何获得较高的表面质量 其次是获得高质量的平面度和平行度 工作中 我们选用 35 56X2 0mm锗片250件在兰州瑞德设备制造有限公司X611112B型双面研磨和X621112B型双面抛光设备上进行工艺实验 方案一 用粒度为1 0 m的A抛光粉和某抛光布作为抛光辅料将抛光布粘贴在抛光盘上 抛光粉和水按一定比例混合并加入化学试剂以调节抛光液的PH值 工艺流程如下 方案二 用粒度为0 5 m的B抛光粉和某抛光布作为抛光辅料 将抛光布粘贴在抛光盘上 抛光粉和水按一定比例混合并加入化学试剂以调节抛光液的PH值 特别注意的是要保证水的纯净和抛光液的颗粒能够均匀的分布在抛光液里 工艺流程如下 评价各方案的优缺点 方案可行性分析 根据工艺流程对方案2中的难点进行分析 对策表 对策实施锗窗口的双面磨抛工艺包括研磨 粗抛光和精抛光两部分 研磨主要包括配制研磨液 零件上盘 编程 双面研磨等步骤 粗抛光主要包括配制抛光剂 编程 修抛光盘 零件上盘 编程 双面抛光等步骤 精抛光的步骤和粗抛光大致相同 1 主要步骤1 1研磨1 配制研磨液 把研磨剂和水按一定比例混合 2 零件上盘 将待研磨零件放入游星轮内 3 编制程序 根据零件的尺寸 编制相应的加工程序 4 双面研磨 将零件上盘 检查零件是否放置正确 开启水泵 启动加工程序 进入正常加工状态 1 2粗抛光1 配制抛光液 把抛光剂和纯水按一定比例混合并搅拌均匀 2 零件上盘 将待抛光零件放入游星轮内 6 双面抛光 将零件上盘 检查零件是否放置正确 开启水泵 启动加工程序 进入正常加工状态 抛光过程中对锗窗口依次按轻压P1 中压P2 重压P3 修研P4四段加压抛光 参见表 磨盘的修正参数 1 3精抛光更换抛光布和抛光液 按粗抛光类似的步骤 完成零件的精抛光 2 辅助工装 游星轮的设计游星轮是双面研磨和抛光工艺中最重要的工装 形式如图6所示 零件放置在游星轮的孔中 孔的大小根据不同零件的形状和尺寸决定 需要注意的是 零件和孔的间隙要适中 不能太紧 妨碍零件在其中运动 也不宜过大 另外 对机加完工后的游星轮还应使用双面研磨机进行研磨 游星轮示意图 工艺参数的优化红外锗窗口双面磨抛技术的关键是如何获得较高的表面质量 其次是获得高质量的平面度和平行度 影响锗窗口表面质量和平面度的因素大致有以下几方面 1 抛光液的成分 粒度和PH值 2 抛光布的材质 硬度 结构 3 抛光工艺参数 抛光压力 流量 转速和抛光温度等 只有选用合适的抛光液和抛光布 并对工艺参数进行优化 才能加工出满足要求的产品 经过多种抛光布实验 最终选用某抛光布作为粗抛抛光布 做出的零件表面比较好 优化后的工艺参数见表 零件加工完毕 进行自检 在达到一定的光圈和光洁度要求后 再选用专用的抛光液和抛光布 用同样的工艺参数 进一步精抛 最终完成零件加工 优化后的工优艺参数 效果检验 使用美国Zygo激光干涉仪对 35 56mm的锗窗片进行面形检测 图为典型的面形检测结果 从图可知 采用双面抛光加工的 35 56mm锗窗口 面形RMS值为0 43光圈 面形PV值在1道圈左右 适合批量加工 如果仅考虑通光口径 则面行会更好 与常规单面抛光相比 双面抛光均有微量的塌边现象 使用10倍放大镜进行表面质量检验 表面疵病B V 满足使用要求 平行度用新天JJ2型数字式2 光学分度头进行检测 测角精度2 测量结果两面的平行度为2 工艺试验成功后进行了批量生产 2007年4月公司对锗窗口双面磨抛进行了工艺鉴定 获通过 至月底批量生产合格为245件 为公司节约了大量人力 物力的投入 降低生产成本 缩短生产周期 生产效率得到很大的提高 极大地提高了公司的经济增长点 注 截止08年4月21日 标准化及巩固措施我们将本次锗窗口双面磨抛工艺研究成果进行了整理 把有效措施纳入管理 把成果变为标准 用于指导生产 提高生产效率 总结及下一步打算我们将本次工艺实验的资料交工艺技术部存档备案 并继续进行锗窗口双面磨抛的生产工作 发现问题及时记录 处理后存档备案 组织生产人员学习总结新技术 严格执行工艺操作规程