- •Министерство образования Российской Федерации Московский государственный горный университет Кафедра технологии художественной обработки минералов
- •Методы автоматизации шлифования высокопрочных материалов и огранки алмазов в бриллианты на станках с чпу
- •Оглавление
- •Глава 1. Диагностирование процесса размерно-регулируемого микрошлифования для получения изделий заданных характеристик. . . 7
- •Глава 3.Реализация метода размерно-регулируемого микрошлифования твердых материалов при групповой обработке. . . . . . . . . . . . . . . . 51
- •Введение.
- •Глава I диагностирование процесса размерно-регулируемого микрошлифования для получения изделий заданного качества.
- •1.1. Анализ возможности применения существующих методов технологической диагностики для обработки твердых материалов (в том числе алмазов).
- •1.2. Обоснование применения тестовых методов для диагностирования процесса микрошлифования.
- •1.4. Тестовые методы определения статических и динамических параметров упругой обрабатывающей системы резания.
- •1.5. Диагностика процесса микрошлифования
- •Вопросы к главе I
- •Глава II
- •2.1. Алгоритм автоматического выбора рациональных режимов размерного микрошлифования твердых высокопрочных материалов.
- •2.2. Примеры адаптивного воздействия при обработке сложнопрофильных изделий, выполненых из анизотропных материалов.
- •2.3. Перспективы коммерциализации метода пластичного резания хрупких материалов.
- •Вопросы к главе II.
- •Глава III
- •3.1. Устройство для размерно-регулируемой групповой обработки.
- •3.2. Способ размерно-регулируемой групповой обработки
- •3.3. Особенности алгоритмов управления размерно-регулируемой групповой обработки высокопрочных материалов.
- •Вопросы к главе III
- •Заключение
- •Литература
Глава 3.Реализация метода размерно-регулируемого микрошлифования твердых материалов при групповой обработке. . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.1.Устройство для размерно-регулируемой групповой обработки. . . . . . . 51
3.2.Способ размерно-регулируемой групповой обработки . . . . . . . . . . . 62
3.3. Особенности алгоритмов управления размерно-регулируемой групповой обработки высокопрочных материалов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Вопросы к главе 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Введение.
В настоящее время обработка алмазов ведется за счет механического, химического, температурного и комбинированного воздействий. На последней стадии обработки алмаза – огранке алмаза в бриллиант, включающей в себя шлифование и полирование, основным и наиболее эффективным методом воздействия на алмаз является механический.
При существующих способах шлифования алмазов с помощью специального приспособления огранщик прижимает кристалл к вращающемуся ограночному диску, шаржированному алмазным порошком. При этом он руководствуется только своими органами чувств, с субъективным диагностированием процесса огранки (размерных параметров, сходимости граней и качества обработанной поверхности). Из-за этого, как правило, качество получаемых бриллиантов оказывается нестабильным и при этом не обеспечивается повторяемость выходных параметров обработки.
Современные требования полупроводниковой промышленности, микро-наноэлектроники и медицины к стабильному качеству критически бездефектных выходных параметров обработанных алмазов и алмазоподобных материалов диктует необходимость автоматизации процесса обработки твердоструктурных минералов и кристаллов, которую можно обеспечить только на основе применения диагностирования параметров этого процесса. Непрерывное диагностирование параметров шлифования позволяет получить оперативную, достоверную и достаточную для последующего воздействия информацию и тем самым дает возможность обеспечить заданные параметры шлифования по геометрической форме - 0,3мкм и оптической характеристике чистоты поверхности ( Rz) менее 1нм.
Одним из способов механической обработки твердоструктурных минералов и кристаллов является шлифование в режиме пластичности. Созданный А.С.Коньшиным размерно-регулируемого шлифования, реализованный в станочном модуле АН15ф4 с интеллектуальной системой ЧПУ позволяет с высокой точностью при отсутствии дефектов в приповерхностном слое осуществлять групповую обработку сложнопрофильных изделий типа "ювелирная вставка" и других, например, медицинских изделий из анизотропных твердых и хрупких материалов и минералов (алмазов) в условиях совмещения операций предварительной и окончательной огранки со стабильным эстетическим качеством каждого отдельного изделия.
Дальнейшее совершенствование технологии размерно-регулируемого шлифования определяется наращиванием базовых технологических возможностей станочных модулей дополнительными функциями, обеспечивающими с одного постанова осуществление измерения и сертификации каждого отдельного «сырого» алмаза с составлением технологического маршрута механической обработки и управляющей программы геометрического формообразования конечного продукта, а также другими дополнительными функциями, обеспечивающими измерения и сертификацию каждого отдельно обработанного готового изделия (с фиксацией отдельных внутренних дефектов, не снимая обработанные бриллианты со станка), а также обеспечивающими устранение выявленных отдельных дефектов в бриллиантах воздействием на них, например, лазерного луча или других физических полей непосредственно на станочном модуле.