有机玻璃研磨抛光技术的研究进展

高 越，曲东亮

1.中国航空工业集团公司北京航空材料研究院，北京 100095

2.北京青云航空仪表有限公司，北京 100086

0 引言

为了实现产品的外观和表面质量要求，在产品精加工过程中，经常使用研磨和抛光，研磨和抛光过程的目的是为了获得在研磨和抛光过程中需要的形状和表面质量的产品，研磨和抛光的工艺质量有许多因素，包括：类型的工具在研磨和抛光，工件材料，颗粒厚度（大小）等使用；打磨和抛光过程当如加工路径的参数，研磨和抛光机床主轴转速，切削速度，进给速度，法国接触力，处理时间和其他因素，找到了这些参数的最佳组合，打磨和抛光工艺的试验研究，以满足产品的形状和表面质量要求和提高研磨和抛光的效率[1]。

1 有机玻璃的研磨抛光技术背景

机玻璃在塑料中透光性最佳，透射率高达92%～93%，相对密度较小，为1.19，相对密度石英玻璃半透明塑料有机玻璃只有1/2：抗断裂性能，并为硅玻璃7～18倍，机械强度和超过10倍以上的石英玻璃更大的韧性；具有卓越的耐久性和耐老化的低温（-50℃～60℃）和（100℃）高温下，冲击强度小的变化：良好的电绝缘性能，可耐电弧，良好的热塑性塑料的加工性能，化学稳定性，一般腐蚀能力强，对酸，碱低浓度是次要的，因而在建筑，航空，汽车制造，科学仪器，文具及其他日常用品上有广泛的应用范围[2]。

2 由机械研磨抛光到准分子激光旋转抛磨法及系统

以前的准分子微细加工方法，通过掩模图像投射激光直接向工件成像后获得所需的精细结构；另一种方法是使用激光束直写在工件上刻腐蚀的方法为重点。虽然这两种工作走在合作可以获取所需的三维微结构，但易受掩盖其精度，重点部位，以及限制和其他因素，但无法达到的表面质量优化。

准分子激光抛光法和旋转系统，通过准分子激光蚀刻工件旋转，以达到快速，灵活的加工工艺轴对称微结构法，并在此基础上，进一步提高精度的表面处理装置的工艺参数控制。这是一种非接触式，非磨削应力光技术，是冷加工准分子激光设备的特点来达到降低表面粗糙度小，该技术达到镜面效果。

激光的LAMBDA Physik公司305IF类型，作为芯片基板，具体处理系统结构框图如图1所示有机玻璃。

图1 准分子激光旋转抛磨加工法的系统结构

准分子激光旋转抛光处理方法的主要原则和旋转装置，如图2所示。被加工工件是固定的通过调节工作的旋转平台的中心，并通过调整与转盘中心的对称工件主轴轴线重合，以确保轴对称的结果处理。

图2 工件装卡及旋转调节装置结构示意图

由电脑数控系统述孔先生调整表和激光束的相对位置，使激光束聚焦到工件被处理，并通过激光能量，激光频率，距离控制工件和Guangban参数，分别可达到蚀刻微抛光表面的装置和设备的目的。准分子激光加工旋转抛光方法有一个强大和灵活。对处理结果的例子，只要与表中的不同的动作，你可以实现对加工表面质量和改善品种结构部分，以解决微器件容易损坏工件抛光的问题，这是一个非接触应力自由的加工方法，在微机械加工和抛光的工件，具有广阔的应用前景。

3 由传统的手工研磨抛光方法到机器人研磨抛光方法

使用传统的手工抛光方法不仅费时，而且难以保证一致的加工质量，而工业现场的噪音，灰尘会严重影响工人的健康。由机器人研磨，抛光加工效率提高有机玻璃窗口处理，机器，确保产品质量，降低劳动强度具有重要意义。

图3 研磨抛光过程买现曲线

抛光机器人，他的双手固定在电机驱动研磨和抛光工具，研磨和抛光前与抛光研磨，研磨和抛光的研磨抛光处理高速旋转电动工具装配工具旋转。研磨时，研磨方一侧的水侵蚀，而在抛光过程中，除了研磨成毛垫，而且使用的泥浆。为了提高抛光效果。方案确定时，研磨和抛光，研磨，抛光研磨，抛光设备和工具类型，工件材料，颗粒大小已经确定，当已知加工要求，加工路径和加工范围也已确定，但研磨和抛光机床主轴转速∞，切向速度V，正常接触力△F，进给速度f为未知参数，研磨，抛光参数w、v、△F、f作为效益和效率的研磨，抛光定义主要因素，对这些直接分析四个参数进行优化设计的正交设计中使用。在研磨和抛光的厚的部分，见图3的实际过程。处理时间不同时，相应的工件搬迁是不同的。加工工件上的划痕深度可设定不同的处理时间。

经过研磨抛光玻璃，达到所要求的尺寸，良好的表面光洁度，与此同时，参数优化后，提高研磨和抛光的效率。机器人研磨抛光机窗有机玻璃工艺知识是建立在研磨和抛光机器人在试验的基础上，具有一定的客观性。它对加工工件的抛光机器人不同的材料进一步研究是有一定的参考价值的。

4 结论

通过上述对有机玻璃的研磨抛光技术背景和工艺发展历史介绍，本文由机械研磨抛光到准分子激光旋转抛磨法及系统和由传统的手工研磨抛光方法到机器人研磨抛光方法，包括磨抛工序、磨抛路径及范围、磨抛策略和磨抛实验等等，总结出经过研磨抛光后的有机玻璃的要求：外形尺寸达到要求，表面平滑性好；同时，经过参数优化设计，提高磨抛的效率，研磨抛光机窗有机玻璃的工艺知识是建立在大量机器人磨抛试验基础上的，要具有一定的客观性。

[1]Fan，s.R Gretton—Watson，J.H.G.Steinke，E Alpay，Chemical Engineering Science，2003(58)：2479-2490

[2]Schmidt J Finishing of dies and moulds-an approach to quality-oriented automation with the help of industrial robots，1994(1).

[3]T.Y.Guo，D.K.Qu，Research On Path Planning for Polishing Robot Based on Improved Genetic Algorithm，Proceeding of the IEEE In.Con.on Robotics and Biomimetics，2004：300-305.

[4]Ming J.T.，etal.Development of automatic mold Polishing system，Proceeding of the IEEE In.Con.I')II Robotic＆Automation，2003：14-19.

[5]Ming J T Development of Automatic Mold Polishing System，2003.