非軸対称/非球面ミラーの超精密鏡面研削加工技術の開発に関する研究

非轴对称/非球面镜超精密镜面磨削技术发展研究

基本信息

批准号：
06650125
负责人：
周立波
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では開発した円弧ツルアにより高精度に円弧ツル-イングされた極微粒ダイヤモンドホイールにより、SiC製X線集光ミラーの鏡面研削を行うための円弧包絡研削法を提案した。研削実験では凹型放物面(本実験では軸の一つを通る断面を直線)の研削加工を行い、その時の研削抵抗,形状精度,ホイール摩耗について調べた。(1)ツル-イング精度ツル-イングはすべてホイールの精密動バランスをとった後に,開発した精密円弧ツルアにより機上で行った、粗研削,中仕上げ,仕上げ用の3種類のホイールについて,形状誤差はSD600Bでは±2μm,SD1500B,SD3000Bでは±1μm以内であった.また半径誤差はSD600Bでは設定値+10μm,SD1500B,SD3000Bではそれぞれ-300μm,-900μmであったが、本研削法では、NC装置にホイールの断面半径の測定値を入力するため,半径誤差による影響はない.(2)研削方法と条件本研究では,円弧断面を有する幅広ダイヤモンドホイールによる円弧包絡研削法を提案した.この場合ホイール断面上を研削点が順次移動するため,ホイール全幅を有効に利用することができ,従来の曲面研削法の問題点の解決を図っている.幾何学計算によれば,研削時のトラバースピッチΔz,ホイール断面の円弧半径rが一定の場合は,工作物の幅方向の形状誤差が工作物の端部ほど大きくなるが,その差が僅かで幅方向に一定と見なして良い.またrが大きいほど、Δzが小さいほど工作物の幅方向の形状誤差形状長が小さくなる.本実験ではr=50mm,Δz=0.3mmで,理論形状誤差が0.2μm以下である.(3)実験結果研削抵抗については、研削初期に僅かの増加が観察されたが、その後はほぼ定常状態になった.2分力比も約3.0と一定で良好な研削が行われた.しかし、SD3000Bの場合は研削回数に伴う研削抵抗の増加割合がSD600B,SD1500Bと比較すると大きかった.これは切り残し量の累積により発生するものと考えられており、今後の検討課題の一つである.またホイール形状については,SD600B,SD1500Bホイールの場合では±1.5μm,SD3000Bホイールの場合では±1.0μmの形状精度が得られた.どのホイールの場合も幅中央部において,プラスの偏差となっているが,これは研削中のホイールヘッド移動方向で下降から上昇に転じた直後の位置の値である.これは実際の研削点とホイールヘッド位置測定用スケール(CNC装置のフィードバック用)の設置個所が離れているために,研削点の動きに遅れが生じているためである.この点も今後の検討課題である.仕上げ面粗さについては,SD600Bでは0.5μmRmax,SD1500Bでは0.55μmRmax,SD3000Bでは0.2μmRmaxが得られた.最後にホイールの半径磨耗は、幅に均一で,約2μmであった.

在这项研究中，我们提出了一种使用超细钻石轮对SIC X射线冷凝器镜面镜像磨碎的弧形磨削方法，该方法已被开发的弧线绕组高度准确地旋转。在研磨实验中，进行了凹形抛物线表面（在本实验中，通过一条轴是一条直线），并在当时检查了磨削的电阻，形状的准确性和车轮磨损。（1）巡航精度所有的损失都是在机器精确平衡之后在机器上进行的，并且使用Precision Arc Turra开发了三个轮毂，用于粗糙的磨削，中等饰面和装饰。 SD600B的形状误差在±2μM之内，SD1500B和SD3000B的形状误差在±1μm之内。对于SD600B的半径误差设置为 +10μm，SD1500B和SD3000B分别设置为-300μm。但是，在这种磨削方法中，由于车轮的横截面半径的测量值输入到NC设备中，因此由于半径误差而没有效果。（2）在这项研究中，我们提出了使用带有弧形横截面的宽钻石轮的弧形包膜打磨方法。在这种情况下，研磨点在车轮横截面上依次移动，使有效地利用整个车轮宽度并通过常规弯曲的表面研磨方法解决问题成为可能。根据几何计算，当打磨时的横向螺距ΔZ和车轮横截面的弧形半径R是恒定的，在工件结束时，工件的形状误差变大了，但是差异略有，可以认为差异且宽度方向恒定。此外，较大的r，在宽度方向上工件的形状误差越小。在此实验中，r = 50 mm，Δz= 0.3 mm，理论形状误差为0.2μm或更小。（3）对于磨削力而言，在研磨开始时观察到略有增加，但是在那之后，它达到了稳定状态。两部分的力比在约3.0处恒定，进行了良好的磨削。但是，在SD3000B的情况下，由于磨削数量而导致的磨削阻力的增加大于SD600B和SD1500B。人们认为这是由于剩余的切割量的积累而引起的，并且是未来的考虑之一。另外，SD600B和SD1500B车轮的轮子的形状为±1.5μm，SD3000B轮毂的形状为±1.0μm。在所有车轮中，宽度为±1.0μm。在中间，有一个正偏差，但这是磨削过程中车轮头运动方向后立即位置的值，这是车轮头运动方向后的立即位置。这是因为实际的研磨点和车轮头部位置测量尺度的安装位置（对于CNC设备的反馈）相距较远，从而导致磨削点的运动延迟。这是将来要考虑的另一个问题。关于饰面表面的粗糙度，SD600B的0.5μmrmax，SD1500B的0.55μmrax和SD3000B的0.2μmrmax。最后，车轮半径磨损的宽度均匀，约2μm。