Деформации, вызываемые напряжениями в нарушенном слое шлифованной поверхности

В трещины нарушенного слоя шлифованной поверхности под действием капиллярных сил проникают вода и влага атмосферы. Находясь в узком зазоре, они оказывают на стекло химическое и механическое воздействия. Эффект химического воздействия заключается в том, что в результате гидролиза стекла на стенках трещин образуются продукты в виде тонкой пленки коллоидной кремниевой кислоты. Эти продукты создают в трещинах расклинивающие усилия, которые растягивают шлифованную поверхность. Источником механического воздействия является тонкий (сольватный) слой жидкости, образующийся на стекле под действием молекулярных сил. Проникая в узкую щель между стенками трещин, сольватный слой оказывает такое же действие, как и продукты гидролиза. Чем меньше ширина щели, тем его действие сильнее.

У плоского диска, обе поверхности которого обработаны шлифующим абразивом, расклинивающие усилия в трещинах нарушенного слоя и вызываемые ими усилия, растягивающие поверхностные слои заготовки, находятся в равновесии. Удаление (полированием) нарушенного слоя с одной из поверхностей нарушает равновесие сил. Со стороны шлифованной поверхности появляется изгибающий момент, под действием которого диск деформируется. Полированная поверхность становится вогнутой, шлифованная – выпуклой. Деформацию полированной поверхности определяют по формуле

где Р – сила, растягивающая шлифованную поверхность, Н/м.

Увеличение или уменьшение толщины нарушенного слоя, определяемое зернистостью шлифующего абразива, вызывает соответствующее изменение силы Р, а вместе с тем и деформацию. Если заготовка прочно соединена с приспособлением, то ее деформация, так же как и в предыдущем случае, произойдет лишь после освобождения от закрепления.