Без имени (стр. 4 )

Шлифование цилиндрической поверхности линзы производят после установки центрированной линзы на станке типа ЦС-50. Шлифование осуществляют алмазными кругами ЛПП. Частота вращения круга 2800об/мин, линзы - 57-200 об/мин. Обработку ведут на центрировочных станках, настроенных по упорам с автоматическим получением заданного размера. При шлифовании алмазный круг имеет автоматическую поперечную подачу на заготовку и осциллирующее движение вдоль оси вращения линзы. После обработки диаметр линзы контролируют скобой.

Фасетирование линз. Фасетирование линз - это операция нанесения фасок в местах пересечения сферических и цилиндрических поверхностей линзы.

Фаски на линзах по своему назначению разделяют на технологические и конструктивные. Технологические предназначены для предохранения краев линзы от выколок во время обработки линзы на различных технологических операциях. Размеры технологических фасок на чертеже готовой детали не проставляют. Их указывают только в технологических картах. Конструктивные фаски обязательно указывают на чертеже линзы. Размеры конструктивных фасок зависят от способа крепления линзы в оправе и диаметра самой линзы. Если линзу крепят в оправе завальцовкой, то размеры фасок выдерживают от 0,1+0,2 мм для линз диаметром до 6 мм и до 1,0+0,5для линз диаметром 50—80 мм. Если линзу в оправе не завальцовывают, то наносят предохранительные фаски для предотвращения выколок. Величина этих фасок меньше и лежит в пределах от 0,1+0,1 мм для линз диаметром до 6 мм и до 0,4+0,5 мм для линз диаметром 50-80 мм.

Фаски у линз не наносят со стороны выпуклой поверхности, если отношение диаметра линзы к радиусу кривизны равно или больше 1,5.

Технологические фаски наносят непосредственно после грубого шлифования (обдирки) линз на заготовительном участке (см. рис.5). В процессе дальнейшего шлифования и полирования сферических поверхностей эти фаски уменьшают, а после операции центрирования окончательно срезают.

Все виды конструктивных фасок наносят после центрирования линзы. Фасетирование выполняют несколькими способами. В мелкосерийном производстве - вручную с помощью алмазных фасетировочных чашек на станках типа ШО. Зернистость синтетического алмазного порошка М10. В центре фасетировочной чашки имеется отверстие для подачи воды. Так как сферическая поверхность линзы уже отполирована, то линзу 1 держат - помощью вакуумной присоски и совершают вручную перемещения по поверхности фасетировочной чашки 2 (рис.10). Радиус R сферической поверхности фасетировочной чашки для нанесения фаски под углом к боковой поверхности назначают из соотношения , где d - диаметр линзы. Если угол фаски ц=-45°, то R=0,7d..

Рис.10. Фасетирование линз.

В крупносерийном производстве при снятии фасок размером 0,1-0,3мм обработку осуществляют на одношпиндельных обдирочных станках типа ОС-100 в специальном цанговом патроне, навинчиваемом на переходник шпинделя станка. Латунная цанга имеет посадочное место под линзу определенного диаметра. Фасетировочную алмазную чашку рабочий держит рукой, прикасается чашкой, к линзе и слегка покачивает.

В единичном производстве фасетирование проводят в чугунных чашках свободным абразивом.

В крупносерийном и массовом производстве линз операцию фасетирования совмещают с центрированием которое выполняют комбинированным алмазным кругом на центрировочном станке. Режущая кромка алмазного круга имеет цилиндрическую и коническую части, а сам круг для удобства его изготовления и правки делают составным.

После нанесения фасок па линзы наносят заданные чертежом покрытия, чаще всего просветляющие, если нужно, передают на склейку и окончательный цеховой контроль.

3. Изготовление призм

Примерная обобщенная схема технологического процесса изготовления наиболее распространенной прямоугольной призмы типа АР-900 из прессовки указана на рис.11. Конкретный технологический процесс зависит от конструкции, заданной точности выполнения углов и граней призм. Для призм сложной конструкции технологические процессы весьма различны и состоят из нескольких десятков операций. Для серийного и массового производства призм заготовкой является прессовка, а для единичного и опытного - кусок стекла. При изготовлении призмы из куска стекла технологический процесс будет включать в себя дополнительно операции разметки, распиливания, подшлифовывания сторон и т. д.

Обработку призмы из прессовки начинают с операции шлифования вспомогательных параллельных боковых поверхностей. Чаще всего ее выполняют на шлифовально-обдирочных станках типа ОС-1000, ОС-1500 абразивами № 6 и М28, на стайках типа СТШ-400, а также плоскошлифовальных станках типа ЗБ-756 с помощью алмазного инструмента. После шлифования параллельных сторон призм производят контроль с помощью скоб. Эти стороны у призм в дальнейшем не обрабатывают, их принимают за базы.

Для обработки исполнительных поверхностей и подгонки углов призм заготовки склеивают в столбик, длина которого по отношению к высоте призмы составляет 6:1.        

В единичном производстве обрабатывают призмы одного типоразмера столбиками вручную, в серийном - одновременно но несколько штук в металлических приспособлениях.

Блокирование призм в приспособлениях осуществляют приклеиванием или зажимом. Точность выполнения угловых размеров пазов в приспособлении, по которым базируют призмы, должна быть выше заданной точности изготовления углов самих призм.

Рис.11. Схема технологического процесса изготовления призмы АР-900 в серийном производстве

На металлических приспособлениях обрабатывают призмы с погрешностью углов до 5-8ґ. Для получения призм с погрешностью углов менее 1-2ґ применяют приспособления из шлифованных стеклянных призматических брусков, углы которых выполнены с погрешностью до 20".

Первую катетную грань столбиков, которая будет являться базовой при креплении их в приспособлении, обычно шлифуют вручную, выдерживая необходимую косину. Косина призм заключается в том, что ребра призмы остаются параллельными один другому, но не перпендикулярными (е≠90°) боковым поверхностям (рис.12,а). Контроль косины у отдельных столбиков призм выполняют угольником.

После шлифования катетной грани производят переблокировку в другом приспособлении и шлифуют гипотенузную грань, после чего контролируют угол 45° с помощью угольников.

После вторичного переблокирования и шлифования последней катетной грани производят контроль р и разности углов. Пирамидальность р - непараллельность отражающей грани и противоположного ей ребра - оценивают у столбика призм разностью размеров a1 и а2 на концах столбика (рис.12,б), Дa = a1-a2. На блоке пирамидальность определяют как разность размеров h1 и Н2 (на рисунке не показан), измеренных на двух концах столбика (рис.12,в).

Величину д45 определяют таким же образом, но измерения h1 и Н3 выполняют для столбиков, находящихся на противоположных сторонах приспособления.

Рис.12. Определение косины и пирамидальности

После обработки призм в столбиках наносят фаски на ребрах, контролируют углы 90°, 45° па приборе, расклеивают столбики и промывают призмы. Затем наносят фаски на остальных ребрах и трехгранных углах и, если требуется по чертежу, выполняют пазы, закругления, скосы и т. д. Последние обрабатывают алмазными инструментами в приспособлениях с механическим зажимом призм. Нанесение фасок, так называемое гранение призм, осуществляют на алмазной или чугунной планшайбе вручную на шлифовально-обдирочном станке.

На последующих операциях выполняют шлифование и полирование исполнительных поверхностей призм. Для шлифования и полирования призм с погрешностью угловых размеров до 6-8ґ применяют крепление призм в блоке с помощью твердеющего раствора гипса.

Достоинствами гипсовки являются простота способа, возможность обработки различных по габаритным размерам и конфигурации призм в одном приспособлении, а также максимальное использование полезной площадки блока, дающее наибольший экономический эффект при обработке. Недостатки гипсования: длительность процесса, недостаточно высокая точность углов призм после обработки и загрязненность производственного участка отходами гипса. Невысокая точность обработки объясняется деформациями и разворотом призм в застывающем гипсовом растворе.

Перед разборкой блока выполняют контроль полированных поверхностей призм на интерферометре или пробным стеклом, определяя N и ДN. Контролируют класс чистоты Р, после чего полированные поверхности лакируют, призмы разблокировывают.

Для обработки двух других граней призмы последовательно повторяют операции технологического процесса (см. рис.11).

Рис.11. Контактное приспособление

Промывку полированных призм от защитного лака осуществляют аналогично промывке линз.

Для призм с неплоскостностью исполнительных поверхностей менее N=1 и погрешностью углов до 2" применяют доводку призм в сепараторах, которую производят аналогично доводке пластин. Для доводки точных призм (с погрешностью углов 3-5ґґ) применяют специальные контактные приспособления. Приспособление представляет собой прямоугольную стеклянную пластину 8, углы и поверхности которой обработаны с погрешностью 1-2ґґ(рис.13, а, в). В центре пластины эпоксидным клеем 2 приклеен ниппель 1 для передачи движения от шарового пальца поводка станка. Призмы 4 полированной стороной крепят с помощыо оптического контакта к боковым поверхностям пластины 3. Чтобы обрабатываемые поверхности призм 4 лежали в одной плоскости с поверхностью контактной пластины 3, сборку всего приспособления производят на точно отполированной круглой пластине 5, которая часто является пробным стеклом. Сначала на нее устанавливают контактную пластину 3. При этом сверху должна быть видна интерференционная картина. Затем на это же пробное стекло 5 кладут призмы той стороной, которую в дальнейшем будут обрабатывать. Видимая интерференционная картина говорит о том, что призма всей своей поверхностью лежит на пробном стекле.

Двигая призму к боковой поверхности контактной пластины 3, добиваются того, чтобы она села на оптический контакт. При этом поверхность призмы, которая лежала на пробном стекле 5, немного приподнимается и интерференционная картина исчезает. После такой сборки контактного приспособления пробное стекло 5 удаляют, собранный блок устанавливают на планшайбу шлифовально-полировального станка и производят обработку (рис. 13,б). Все приспособление вместе с призмами шлифуют микропорошком М10, а затем полируют. Углы готовых призм контролируют на гониометре или автоколлиматоре.

ЛИТЕРАТУРА

Справочник конструктора оптико-механических приборов под редакцией , Машиностроение, 2000. - 742с. Справочник технолога-оптика под редакцией , Политехника Санкт-Петербург, 2004. - 679 с. , Расчет и оптических систем. М. Логос, 2000. - 581 с. , Задачник по прикладной оптике, Высшая школа, 2003. - 591 с. Прикладная оптика под редакцией Машиностроение, 2002. - 470 с. Юстировка оптических приборов Машиностроение, 2002. - 320 с.