مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

کاربرد تراشکاری با ابزار الماس در ساخت آیینه‌های آلومینیومی

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان
1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد
2 دانشگاه فردوسی مشهد
چکیده
آیینه های فلزی و به ویژه آلومینیومی، بدلیل خواص مطلوب از جایگاه ویژه ای در صنایع اپتیک برخوردار می‌باشند که این موضوع مستلزم برخورداری از سطوحی با پرداخت بسیار بالا است. یکی از روش‌های آماده سازی آیینه‌های آلومینیومی، تراشکاری با ابزار الماس می‌باشد. در تحقیق حاضر، فرآیند ساخت آیینه‌های آلومینیومی گرید 6061 با استفاده از ابزار الماس و فرآیند تکمیلی پولیش به منظور رسیدن به سطوحی با خواص اپتیکی مطلوب مورد مطالعه قرار گرفته است. در قسمت اول، بازه موثر پارامترهای ماشینکاری مشخص شد. نتایج نشان داد که بازه پیشروی کمتر از 5 میکرومتر بر دور، شعاع لبه برش بین 0.2 تا 0.8 میلیمتر و سرعت دورانی 2250 دور بر دقیقه، تاثیر بیشتری بر پرداخت سطح دارند. در قسمت دوم آزمایش‌ها، ابتدا فرآیند تراشکاری با پارامترهای موثر انجام گردیده و در ادامه فرآیند پولیشینگ به عنوان پرداخت نهایی اعمال شد. پرداخت سطح با دو پارامتر زبری سطح و معیار تداخل‌سنجی سطح ارزیابی می‌گرزد. نتایج نشان داد که هر چه زبری سطح فرآیند تراشکاری با ابزار الماس پایین‌تر باشد، سطح حاصل از فرآیند تکمیلی پولیش خواص اپتیکی بالاتری خواهد داشت. کمترین مقدار پارامتر PV برابر 0.293 میکرومتر برای تراشکاری با پیشروی 3 میکرومتر بر دور و شعاع لبه برش 0.8 میلیمتر حاصل شد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

The Implementation of Ultra-Precision Dimond Machining to Fabricate Super-Polished Aluminium Mirrors

نویسندگان English

Hojjat Jafari 1
Sadegh Elhami 2
Masoud Farahnakian 1
1 Islamic Azad University, Najafabad Branch
2 Ferdowsi University of Mashhad
چکیده English

Metal and especially aluminum mirrors have wide applications in the optical industry due to their desirable properties, hence requiring very high polished surfaces. One of the methods of preparing aluminum mirrors is single-point diamond turning. In this research, the manufacturing process of 6061-grade aluminum mirrors has been studied using diamond turning and consequent polishing process in order to reach surfaces with acceptable optical properties. In the first part, the effective range of turning parameters was determined. The results showed that the feed values less than 5 µm/rev, the cutting-edge radius between 0.2 and 0.8 mm, and the rotational speed of 2250 rpm have a greater effect on the surface roughness. In the second part of the research, initially, the turning process was performed with effective parameters and then the polishing process was applied as the final finishing process. Surface finish is evaluated by surface roughness and surface interferometry parameters. The results showed that the smaller surface roughness after the diamond tool turning process led to higher optical properties after the final polishing process. The lowest PV value equal to 0.293 µm was obtained by diamond turning with 3 µm/rev and a cutting-edge radius of 0.8 mm.

کلیدواژه‌ها English

Aluminium Mirror
Diamond Turning
Polishing
Surface roughness
Interferometry
"1- Cheung CF, Lee WB. Characterisation of nanosurface generation in single-point diamond turning. International Journal of Machine Tools and Manufacture. 2001;41(6):851-75.
2- Lee WB, Cheung CF, To S. Multi-scale modeling of surface topography in single-point diamond turning. InKey Engineering Materials 2007 (Vol. 340, pp. 1009-1016). Trans Tech Publications Ltd.
3- Childs TH, Sekiya K, Tezuka R, Yamane Y, Dornfeld D, Lee DE, Min S, Wright PK. Surface finishes from turning and facing with round nosed tools. CIRP annals. 2008;57(1):89-92.
4- Shah SC, Geroge PM. Surface roughness modeling in precision turning of aluminium by polycrystalline diamond tool using response surface methodology. Int J Emerge Technol Adv Eng. 2012; 2:41-5.
5- Wyant JC, Creath K. Basic wavefront aberration theory for optical metrology. Applied optics and optical engineering. 1992;11(part 2):28-39.
6- Dabiri S, Dehghan O, Shamekhi M. Matrix in optics. Paya Group. 2010 (In Persian)."