.

Заготовка и обработка оптических деталей (реферат)

Язык: русский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
0 829
Скачать документ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

 

 

Кафедра ЭТТ

 

 

 

 

РЕФЕРАТ на тему:

 

«ЗАГОТОВКИ И ОБРАБОТКИ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МИНСК, 2008

Заготовки оптических деталей из оптического стекла получают в виде прямоугольных или круглых пластин, плиток, штабиков и прессовок (рис.1). На обработку заготовки поступают партиями, состоящими из заготовок одного наименования и размера. К партии прикладывают сопроводительный паспорт, в котором указывают фактические значения оптических характеристик стекла, показатели качества, номера варок и отжига. При обработке нельзя смешивать заготовки разных партий, так как в ряде случаев при сборке изделия оптических детали комплектуют с учетом фактических значений показателя преломления и дисперсии.

Наиболее рациональной заготовкой деталей типа линз и призм является прессовка (рис.1, д), повторяющая конфигурацию готовой детали. Для изготовления прессовок необходима технологическая оснастка: пресс-форма, шаблоны и др. Стоимость оснастки окупается только при прессовании определенного числа заготовок. Поэтому ГОСТ 13240 “Заготовка оптического стекла” установлен минимальный объем партии заготовок, поставляемых в виде прессовок.

 

Масса заготовки, гОбъем при заказе, шт., не менее
1,5-102000
10-151000
50-100250
100-250150
250-500100

 

При заказе меньшего числа заготовок их изготовляют в виде плитки, штабиков с размерами, кратными размерам единичной заготовки (см. рис.1, а-г).

Технические условия (ТУ) на заготовку составляют на основе чертежа оптической детали. В ТУ приводится эскиз заготовки с необходимыми для изготовления и контроля размерами и допусками, указывается марка стекла, технические требования к стеклу и заготовке, масса и число заказываемых заготовок в штуках (рис.2).

На эскизе рядом с размерами заготовки в скобках проставляют как справочные соответствующие размеры готовой детали. Для деталей с размерами более 150 мм на заготовке указывают также световой диаметр или расположение рабочей зоны. Вне рабочей зоны дефекты типа одиночных пузырей и узловых свилей не нормируются.

 

Рис.1 Заготовки оптических деталей:

а – прямоугольная пластина; б – плитка для круглых деталей; в – плитка с размерами, кратными размерам единичной заготовки; г – штабик с круглым сечением; д – прессовки линзы и призмы

 

Маршрутную технологию (МТ) изготовления заготовки технолог разрабатывает с учетом требований к стеклу, размерам партии и габаритным размерам детали. Выбирается метод и последовательность операций на основе типовых технологических процессов. Номер маршрутной технологии указывают в ТУ на заготовку.

Коэффициент запуска (КЗ), равный отношению массы сырьевого стекла, необходимого для изготовления заготовки, к теоретической массе заготовки, устанавливают на основе имеющихся нормативов и выбранной МТ. Коэффициент запуска зависит от требований к показателям качества стекла.

Размеры заготовки рассчитывают с учетом необходимого припуска на обработку и предельных отклонений размеров. Значение припуска зависит от выбранной технологии, метода базирования детали при обработке и толщины дефектного слоя поверхности заготовки. Дефектный слой образуется при термических процессах формообразования ввиду включения в поверхность стекла мелкодисперсных частичек порошка подсыпки (“шамота”), появления вмятин, складок и поверхностный посечек. При механических методах разделки стекла: распиливании, сверлении и др. – образуется трещиноватый поверхностный слой, сколы и царапины.

Глубина залегания дефектов на поверхности прессованной заготовки размером до 50 мм с нижней (“зашамоченной”) стороны не должна превышать 0,8 мм, а с верхней (“светлой”) стороны – 0,5 мм. У заготовок диаметром 50-150 мм соответственно 1,5 и 0,8 мм. Существуют оговоренные стандартом оговоренные стандартом ограничения размеров заготовок.

 

Рис.2 Образец, оформления технических условии на заготовку линзы

 

Для заготовок – прессовок размером до 150мм толщина заготовок не должна быть менее 3 мм для линз и 4 мм для плоских деталей, отношение диаметра или диагонали заготовки и ее толщине должна быть в пределах от 15:1 до 1,25:1.

Значения и расположение полей допусков на размеры заготовок установлены на основе анализа точностных возможностей существующих технологических процессов.

Предельные отклонения размеров заготовки регламентируют ГОСТ 13240-78 в зависимости от ее диаметра или наибольшей стороны.

 

Таблица 1

Диаметр или наибольшая сторона заготовки, ммДопуск заготовки, ммПросвет в середине сферической поверхности при контроле радиусным шаблоном, мм, не болееОтклонение от плоскостности плоских поверхностей, мм, не более
диаметрастороны заготовки прямоугольного сечениятолщины по оси
До 20±0,3±0,5+1,5

-0,5

0,50,4
20-50±0,3±0,5+1,0

-0,5

0,80,5
50-80±0,5±0,5+1,0

-0,5

1,00,6
80-120±0,8±0,8+1,5

-0,5

1,20,8
120-150±1,0±1,0+1,5

-0,5

1,51,0
150-250±1,5±1,5+2,0

-1,0

1,2
250-360±2,0±2,0±2,01,5
360-500+5,0

-2,0

+5,0

-2,0

+5,0

-2,0

2,0

 

Минусовый допуск должен быть приплюсован к номинальному размеру соответствующего параметра заготовки, который рассчитывается из номинального размера ОД плюс припуска на операции, выполнение которых необходимо для его получения.

 

Последовательно порядок припусков следующий:

– на распиливание кратных заготовок пилами (табл.2)

 

Таблица 2

Глубина распиливания, ммРасчетная ширина выемки при распиливании, мм
До 101,5
Свыше 10 до 652,0
652,5

Толщина диска пилы принята равной 1 мм. При применении дисков иной толщины ширина выемки определяется по формуле , где – толщина диска пилы и  – расчетная толщина ширины выемки (табл.2).

– на обдирку заготовок (табл.3)

 

Таблица 3

Припуски на обдирку (в миллиметрах)

Форма деталиВид заготовкиПрофиль обрабатываемой поверхностиРазмер диска линзы или наибольшей стороны прямоугольной детали
до 10свыше 10 до 25свыше 25 до 40свыше 40 до 65свыше 65
величины припуска на одну поверхность
на любую сторону1-я поверхность2-я поверхность1-я поверхность2-я поверхность1-я поверхность2-я поверхность1-я поверхность2-я поверхность
Сферические линзыПрессовки со сферическими поверхностямиВыпуклый и вогнутый0,20,30,30,40,40,60,60,9
Прессовка с плоской поверхностьюВыпуклый0,40,5
Плоский0,2+h0,3+h0,2+h0,3+h0,3+h0,4+h0,4+h0,6+h
вогнутый0000
Предварительно плоскошлифовальныеВыпуклыйhhhh
Вогнутый         
Призмы и детали, ограниченные плоскостямиЛюбые, кроме обколотыхПлоский0,40,50,50,60,60,70,70,90,9
Обколотые1,5111,251,251,51,51,751,75

– на грубое шлифование (табл.4)

 

Таблица 4

Припуски на грубое шлифование

Размер диаметра или наибольшей стороныВеличина припуска на 1-ю поверхность
До 10До 0,1
Свыше 10Свыше 0,16

 

– на мелкое (тонкое) шлифование и полирование (табл.5)

– на кругление (табл.6)

Таблица 5

Припуски на мелкое шлифование и полирование

Диаметр или размер наибольшей стороны, ммЗаданная точность изготовленияВеличина припуска на одну сторону, мм
Линейных размеров (толщина или высота), ммУглов призм, мин
До 10До 0,1Любая0,1
Свыше 0,1До 6
Свыше 60,06-0,07
Свыше 10 до 65До 0,3Любая0,15
Свыше 0,3До 4
Свыше 40,07-0,08
Свыше 65До 0,3Любая0,2
Свыше 0,3До 3
Свыше 30,07-0,08

 

Таблица 6

Припуски на кругление

ЗаготовкиТолщинаДиаметр заготовки линз
Припуски на диаметр
До 10Свыше 10 до 25Свыше 25 до 40Свыше 40 до 65Свыше 65 до 100Свыше 100
Прессовки, предварительно шлифованныелюбая11,522,533,5
До 522,533,545
Свыше 5 до 1033,544,556
ОбколотыеСвыше 10 до 155678

– на центрировку линз (табл.7)

Таблица 7

Припуски на центрировку

Диаметр линзСвыше 1,5 до 2,5Свыше 2,5 до 4Свыше 4 до 6Свыше 6 до 10Свыше 10 до 15Свыше 15 до 25Свыше 25 до 40Свыше 40 до 65Свыше 65 до 100Свыше 100
Величина припуска на диаметр0,40,60,811,21,5222,53

 

ÑÓÙÍÎÑÒÜ ÏÐÎÖÅÑÑΠÎÁÐÀÁÎÒÊÈ ÎÏÒÈ×ÅÑÊÈÕ ÄÅÒÀËÅÉ

 

Øëèôîâàíèå ñâîáîäíûì àáðàçèâîì

 

Ñòåêëà è äðóãèå õðóïêèå îïòè÷åñêèå ìàòåðèàëû øëèôóþò ñâî­áîäíûì àáðàçèâîì, èñïîëüçóÿ æåñòêèé ìåòàëëè÷åñêèé èíñòðóìåíò 1 (ðèñ. 3), êîòîðûé äàâèò íà çàãîòîâêó 4 ñ ñèëîé Ð è ïåðåìåùàåòñÿ ñ îòíîñèòåëüíîé ñêîðîñòüþ v. Ìåæäó çàãîòîâêîé è èíñòðóìåíòîì ðàñïîëàãàþòñÿ çåðíà 2 àáðàçèâíîãî ïîðîøêà, ñìåøàííûå ñ æèäêîñòüþ 3. Ïðè ïåðåìåùåíèè èíñòðóìåíòà ïî çàãîòîâêå îíè âçàèìíî èçíàøèâàþòñÿ ïîä äåéñòâèåì àáðàçèâíûõ çåðåí è ïðèòèðàþòñÿ äðóã ê äðóãó.

Ïðèðîäà îáðàáîòêè ñòåêëà âîäíûìè ñóñïåíçèÿìè çåðåí àáðàçèâíûõ ïîðîøêîâ èìååò äâîÿêèé õàðàêòåð. Ñ ôèçè÷åñêîé ñòîðîíû—ýòî ïðîöåññ ìåõàíè÷åñêîãî ðàçðóøåíèÿ ñòåêëà àáðàçèâíûìè çåðíàìè.

Ðèñ.3.Øëèôîâàíèå ñâîáîäíûì àáðàçèâîì

 

Ñ õèìè÷åñêîé ñòîðîíû — ýòî âçàèìîäåéñòâèå âîäû  ñ ðàñòâîðèìûìè êîìïîíåí­òàìè ñòåêëà.

Îñíîâîé ìåõàíè÷åñêîãî ðàçðóøåíèÿ ñòåêëà ÿâëÿåòñÿ âîçíèêíîâåíèå âíóòðè ïîâåðõíîñòíîãî ñëîÿ õðóïêîãî òåëà òðåùèí, ïåðåñåêàþùèõñÿ ìåæäó ñîáîé è ñîçäàþùèõ îñëàáëåíèå ñâÿçåé ìåæäó ñîñåäíèìè ÷àñòèöàìè ìàòåðèàëà. Àáðàçèâíûå çåðíà âìåñòå ñ âîäîé íàõîäÿòñÿ ìåæäó ðàáî÷åé ïîâåðõíîñòüþ ìåòàëëè÷åñêîãî èíñòðóìåíòà è îáðàáàòûâàåìîé ïîâåðõíîñòüþ ñòåêëà. Ýòè ïîâåðõíîñòè èìåþò íåðîâíîñòè, ðàçìåðû êîòîðûõ ñîèçìåðèìû ñ ðàçìåðàìè àáðàçèâíûõ çåðåí. Ïðè îòíîñèòåëüíîì äâèæåíèè ñòåêëà íî èíñòðóìåíòó àáðàçèâíûå çåðíà ïåðåêàòûâàþòñÿ èëè ïðîñêàëüçûâàþò ñ íåêîòîðîé ñêîðîñòüþ.

Íàèáîëåå êðóïíûå èç çåðåí âçàèìîäåéñòâóþò ñî ñòåêëîì è èíñòðóìåíòîì. Áîëåå ìåëêèå çåðíà ïåðåíîñÿòñÿ âîäîé äî òåõ ïîð, ïîêà êðóïíûå íå ðàçäðîáÿòñÿ, ïîñëå ÷åãî è ìåëêèå çåðíà âîâëåêàþòñÿ âî âçàèìîäåéñòâèå ñî ñòåêëîì è èíñòðóìåíòîì.

Ïîä äåéñòâèåì óäàðîâ çåðíà ðàñêàëûâàþòñÿ íà áîëåå ìåëêèå çåðíà âçàèìîäåéñòâóþò íå òîëüêî ñî ñòåêëîì è èíñòðóìåíòîì, íî è ìåæäó ñîáîé, ïåðåòèðàÿñü è åùå áîëåå èçìåëü÷àÿñü. Èçìåëü÷åííûå çåðíà, ñìåøàííûå ñ îñêîëêàìè ñòåêëà, óíîñÿòñÿ èç-ïîä øëèôîâàëüíèêà âìåñòå ñ âîäîé.

Íà îáðàáàòûâàåìîé ïîâåðõíîñòè ñîçäàåòñÿ ðàçðóøåííûé ñëîé, âåðõíÿÿ ÷àñòü êîòîðîãî (ðåëüåôíûé ñëîé) ñîñòîèò èç âïàäèí è êîíè÷åñêèõ âûñòóïîâ è òðåùèíîâàòîãî ñëîÿ. Ðàçðóøåíèå ïðîèñõî­äèò ïîñëå ìíîãîêðàòíîãî âîçäåéñòâèÿ àáðàçèâíûõ çåðåí íà îäíî è òî æå ìåñòî ñòåêëà. Îáðàçóþùèåñÿ òðåùèíû ïåðåñåêàþòñÿ è ìåæäó íèìè îáðàçóåòñÿ îáúåì, îòîøåäøèé îò îñòàëüíîé ñîñåäíåé ìàññû ñòåêëà. Ýòîò îáúåì ïîä äåéñòâèåì àáðàçèâíûõ çåðåí è âîäû óäàëÿ­åòñÿ ñ ïîâåðõíîñòè ñòåêëà. Âûñîòà ïîâåðõíîñòíûõ íåðîâíîñòåé ñî­ñòàâëÿåò ïðèìåðíî 1/41/3 ðàçìåðà çåðåí. Ïîä ðåëüåôíûì ñëîåì îáðàçóåòñÿ òðåùèíîâàòûé ñëîé ãëóáèíîé â 2—4 ðàçà áîëüøå ïåð­âîãî. Ïî ìåðå óìåíüøåíèÿ àáðàçèâíûõ çåðåí âåëè÷èíà ïîâåðõíîñò­íûõ íåðîâíîñòåé óìåíüøàåòñÿ.

Ðàâíîìåðíîñòü ñòðóêòóðû øëèôîâàííîé ïîâåðõíîñòè íàðóøàåòñÿ äåôåêòàìè — öàðàïèíàìè, òî÷êàìè è âûêîëêàìè. Îíè îáðàçóþòñÿ â òîì ñëó÷àå, êîãäà çåðíî íàäîëãî çàêðåïëÿåòñÿ â øëèôîâàëüíèêå èëè èìåþòñÿ çåðíà ðàçìåðîì â íåñêîëüêî ðàç áîëüøå, ÷åì çåðíà îñíîâíîé ôðàêöèè.  ïîñëåäíåì ñëó÷àå êðóïíûå çåðíà íå ðàñêàëûâàþòñÿ è îñòàâëÿþò íà ñòåêëå êðóïíûå öàðàïèíû è âûêîëêè.

Õèìè÷åñêîå âçàèìîäåéñòâèå âîäû ñ ðàñòâîðèìûìè êîìïîíåíòàìè ñòåêëà ïðîÿâëÿåòñÿ â òîì, ÷òî âîäà àêòèâíî âñòóïàåò â ðåàêöèþ ñ ïîâåðõíîñòíûì ñëîåì ñòåêëà, îáðàçóÿ âíóòðè òðåùèí êîëëîèäíóþ ïëåíêó êðåìíåâîé êèñëîòû, êîòîðàÿ çàíèìàåò îáúåì áîëüøèé, ÷åì ñòåêëî. Òàêèì îáðàçîì, âîäà ðàñøèðÿåò è óãëóáëÿåò òðåùèíû, óñêîðÿÿ è îáëåã÷àÿ óäàëåíèå îñêîëêîâ ñòåêëà ïðè àáðàçèâíîé îáðàáîòêå.

 

Øëèôîâàíèå çàêðåïëåííûì àáðàçèâîì

 

Íà çàãîòîâèòåëüíûõ îïåðàöèÿõ, à â ïîñëåäíåå âðåìÿ è ïà îïåðàöèÿõ ñðåäíåãî è ìåëêîãî øëèôîâàíèÿ, èñïîëüçóþò èíñòðóìåíòû ñ çàêðåïëåííûì àáðàçèâîì. Îñîáåííî øèðîêî ýòîò ñïîñîá îáðàáîòêè, ñòàë ïðèìåíÿòüñÿ â îïòè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè ïîñëå ïîÿâëåíèÿ ñèíòåòè÷åñêèõ àëìàçíûõ ïîðîøêîâ. Ýòî ïîçâîëèëî íàëàäèòü âûïóñê àëìàçíûõ èíñòðóìåíòîâ, â êîòîðûõ àëìàçíûå çåðíà 2 (ðèñ. 4.) îïðåäåëåííîé êðóïíîñòè æåñòêî çàêðåïëåíû â òåëå èíñòðóìåíòà ìåòàëëè÷åñêîé ñâÿçêîé èç ñïëàâîâ ìåäè è æåëåçà.

Øëèôîâàíèå òàêèì èíñòðóìåíòîì 1 (ðèñ. 4) ïðîèçâîäèòñÿ íà ñòàíêå ïðè ïåðåìåùåíèè åãî ïî çàãîòîâêå 5 ñî ñêîðîñòüþ v è äàâëåíèåì Ð. Ìåæäó èíñòðóìåíòîì è çàãîòîâêîé íàõîäÿòñÿ âûðâàííûå èç ñâÿçêè àáðàçèâíûå èëè àëìàçíûå çåðíà 3 è ñëîé ñìàçî÷íî-îõëàæäàþùåé æèäêîñòè 4. Êðîìå ñèëîâîãî âîçäåéñòâèÿ èíñòðóìåíòà íà çàãîòîâêó îí ïîäàåòñÿ íà ãëóáèíó ñíèìàåìîãî ïðèïóñêà ñ ïîìîùüþ ìåõàíèçìà ïîïåðå÷íîé ïîäà÷è ñòàíêà.

Ïðîöåññ îáðàáîòêè çàêðåïëåííûì àáðàçèâîì îòëè÷àþòñÿ îò ñïîñîáà îáðàáîòêè ñâîáîäíûì àáðàçèâîì. Áûñòðî äâèæóùèåñÿ è æåñòêî çàêðåïëåííûå â èíñòðóìåíòå àáðàçèâíûå çåðíà ïðè âðåçàíèè â îáðàáàòûâàåìóþ ïîâåðõíîñòü îáðàçóþò òðåùèíû, îïåðåæàþùèå ïåðåìåùåíèå çåðåí.  ðåçóëüòàòå ïà ïîâåðõíîñòè âîçíèêàþò âûêîëêè, êîòîðûå îáóñëîâëèâàþò ñúåì ìàòåðèàëà çàãîòîâêè.

Çàêðåïëåííûå çåðíà ñ òå÷å­íèåì âðåìåíè çàòóïëÿþòñÿ, óñèëèå ðåçàíèÿ óâåëè÷èâàåòñÿ, è îíè âûêðàøèâàþòñÿ èç ñâÿçêè, íî íå ðàñêàëûâàþòñÿ. Âìåñòî íèõ âñòóïàþò â ðàáîòó íîâûå çåðíà òîãî æå ðàçìåðà, è ïðîöåññ øëèôîâàíèÿ èäåò ñ ðàâíîìåðíîé èíòåíñèâíîñòüþ.

Ðèñ.4. Øëèôîâàíèå çàêðåïëåííûì àáðàçèâîì

 

Îáðàáîòêà òàêèì ñïîñîáîì ñîïðîâîæäàåòñÿ çíà÷èòåëüíûì íàãðåâîì êîíòàêòèðóþùèõ ïîâåðõíîñòåé è îáðàçîâàíèåì áîëüøîãî êîëè÷åñòâà îòõîäîâ. Äëÿ óìåíüøåíèÿ òåìïåðàòóðû è òðåíèÿ ìåæäó èíñòðóìåíòîì è çàãîòîâêîé, à òàêæå äëÿ óäàëåíèÿ îòõîäîâ  â ïðîöåññå øëèôîâàíèÿ ïðèìåíÿþò îáèëüíóþ ïîäà÷ó ñìàçî÷íî-îõëàæäàþùåé æèäêîñòè.

Óäåëüíûé îáúåì óäàëÿåìîãî ïðèïóñêà ïðîïîðöèîíàëåí êðóïíîñòè, òâåðäîñòè, ïðî÷íîñòè àáðàçèâíûõ çåðåí è ñâÿçêè. Ñòåêëî îáðàáàòûâàåòñÿ çàêðåïëåííûìè àáðàçèâíûìè çåðíàìè ïðèáëèçèòåëüíî â 20 ðàç áûñòðåå, ÷åì ñâîáîäíûìè. Áîëüøàÿ ñêîðîñòü øëèôîâàíèÿ ñòåêëà çàêðåïëåííûì àáðàçèâîì ïî ñðàâíåíèþ ñ îáðàáîòêîé ñâîáîäíûì àáðàçèâîì îáúÿñíÿåòñÿ ðàçëè÷íûìè ïðè÷èíàìè.

Çàêðåïëåííûé àáðàçèâ âûçûâàåò íå ðàçðîçíåííûå òî÷å÷íûå âûêîëêè, à ñïëîøíûå öàðàïèíû. Çàêðåïëåííûå àáðàçèâíûå çåðíà ðàáîòàþò êàê ðåçöû. Çàêðåïëåííûå çåðíà ðàçðóøàþòñÿ òîëüêî ïðè âîçäåéñòâèè íà ñòåêëî, à ñâîáîäíûå èçìåëü÷àþòñÿ è îò âçàèìíîãî ïåðåòèðàíèÿ. Íåîäíîðîäíîñòü ðàçìåðîâ çåðåí ïðè äàííîì ñïîñîáå íå ïðîÿâëÿåòñÿ, ïîñêîëüêó îíè ðàáîòàþò òîëüêî âûñòóïàþùèìè èç ñâÿçêè îñòðûìè ãðàíÿìè. Ðàáî÷åå äàâëåíèå èíñòðóìåíòà ñîñðåäîòà÷èâàåòñÿ íà íåáîëüøîì ó÷àñòêå ïîâåðõíîñòè çåðåí, âûñòóïàþùèõ èç ñâÿçêè, è äîñòèãàåò çíà÷èòåëüíûõ âåëè÷èí. Ñêîðîñòü ðåçàíèÿ çàêðåïëåííûì àáðàçèâîì ñîñòàâëÿåò îò 10 äî 50 ì/ñ, à ñâîáîäíûì àáðàçèâîì 3—7 ì/ñ.


Ïîëèðîâàíèå

 

Ïðîöåññ ïîëèðîâàíèÿ îïòè÷åñêèõ äåòàëåé ñâÿçàí ñ äîñòèæåíèåì âåëè÷èíû ìèêðîíåðîâíîñòåé çíà÷èòåëüíî ìåíüøåé äëèíû âîëíû ñâåòà, ò.å. ìåíåå 0,05 ìêì.  ýòîì ñëó÷àå ïîâåðõíîñòü ñòàíîâèòñÿ ïðîçðà÷íîé äëÿ îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ. Êðîìå òîãî, ïîãðåøíîñòè ôîðìû è ðàçìåðîâ ýòîé ïîâåðõíîñòè òàêæå ñîñòàâëÿþò äîëè ìèêðîìåòðà.

 ïðîöåññå ïîëèðîâàíèÿ (ðèñ.5) óïðóãîïëàñòè÷íûé ñëîé 2 (îáû÷íî ñìîëà, ñóêíî èëè ôåòð) ïîëèðîâàëüíèêà 1, ïëàñòè÷åñêè äåôîðìèðóÿñü, âûãëàæèâàåòñÿ ïî øëèôîâàííîé ïîâåðõíîñòè çàãî­òîâêè 5. Çåðíà 3 ïîëèðóþùåãî ïîðîøêà íàõîäÿòñÿ ìåæäó ïîëèðî-âàëüíèêîì è çàãîòîâêîé, ïîâåðõíîñòíûå íåðîâíîñòè êîòîðûõ çíà­÷èòåëüíî áîëüøå çåðåí ïîëèðóþùåãî ïîðîøêà. Ðàçìåðû çåðåí ïî­ðîøêà îáû÷íî ëåæàò â ïðåäåëàõ îò 0,5 äî 2 ìêì.

Âîäà 4, â êîòîðîé âçâåøåíû çåðíà, â ïåðâûå ìîìåíòû ïîäà÷è îêàçûâàåò ïðîòèâîäàâëåíèå íàæèìó, íî çàòåì ðàñòåêàåòñÿ è çåðíà çàêðåïëÿþòñÿ â íàðóæíîì ñëîå ñìîëû. ×àñòü çåðåí, åùå íå çàêðå­ïèâøèõñÿ â ñìîëå, ïåðåêàòûâàåòñÿ èëè, çàêðåïèâøèñü íà ìãíîâåíèå, ïðîäîëæàåò äâèæåíèå.

Çåðíà ñðåçàþò âåðøèíû ðåëüåôíîãî øëèôîâàííîãî ñëîÿ, êîòîðûå ñòàíîâÿòñÿ ãëàäêèìè, ïîëèðîâàííûìè.  äàëüíåéøåì ðàçìåðû ïîëèðîâàííûõ ïëîùàäîê óâåëè÷èâàþòñÿ, âûñîòà íåðîâíîñòåé óìåíüøàåòñÿ äî ñîòûõ äîëåé ìèêðîìåòðà.

Ðèñ. 5. Ïîëèðîâàíèå

 

 íà÷àëå ïðîöåññà ïîëèðîâàíèÿ ðàáîòà çàêðåïëåííûõ çåðåí ýôôåêòèâíåå, òàê êàê ïëîùàäü âïàäèí åùå âåëèêà è ïåðåêàòûâàþùèìñÿ çåðíàì íåãäå çàêðåïëÿòüñÿ. Òîëùèíà ñäèðàåìûõ ïëåíîê óìåíüøàåòñÿ ïðè ðàñøèðåíèè ïëîùàäè ïîëèðîâàííûõ ó÷àñòêîâ è ê êîíöó ïðîöåññà îáðàáîòêè ïðèáëèçèòåëüíî ðàâíà âûñîòå îñòàþùèõñÿ ïîâåðõíîñòíûõ íåðîâíîñòåé. Ïîä äåéñòâèåì âîäû êîëëîèäíàÿ ïëåíêà îáðàçóåòñÿ è ñäèðàåòñÿ âíîâü âñå áîëåå òîíêèìè ñëîÿìè.

Ïëàñòè÷åñêèå ñâîéñòâà ñìîëû, óäåðæèâàþùåé çåðíà, ê êîëëîèäíîé ïëåíêè ñïîñîáñòâóþò òîìó, ÷òî ðàáîòà çåðåí ïîëèðóþùåãî ïîðîøêà íå ñîïðîâîæäàåòñÿ ïîÿâëåíèåì öàðàïèí. Áëàãîäàðÿ ïëàñòè÷åñêèì ñâîéñòâàì êîëëîèäíîé ïëåíêè áîðîçäû, îáðàçóþùèåñÿ îò ñíÿòèÿ ìàòåðèàëà, çàòÿãèâàþòñÿ è çàïîëíÿþòñÿ ïðîäóêòàìè ðàçðóøåíèÿ ñòåêëà.

 

Ïðèïóñêè îïåðàöèîííûå

 

Ïîíÿòèå î ïðèïóñêå. Òåõíîëîãè÷åñêèé ïðîöåññ ìåõàíè÷åñêîé îáðàáîòêè îïòè÷åñêèõ äåòàëåé ñîñòîèò èç íåñêîëüêèõ îïåðàöèé, êîòîðûå âûïîëíÿþò íà îäíîì îïðåäåëåííîì ðàáî÷åì ìåñòå. Òàêèõ îïåðàöèé îáû÷íî íå ìåíåå òðåõ: çàãîòîâèòåëüíûå, øëèôîâàíèå è ïîëèðîâàíèå.

Ãîòîâûå äåòàëè ïîëó÷àþò èç çàãîòîâîê, ïîñëåäîâàòåëüíî óäà­ëÿÿ ñ èõ ïîâåðõíîñòåé ìàòåðèàë. Ïðè÷åì íà êàæäîì ïåðåõîäå ñ çàãîòîâêè óäàëÿþò îïðåäåëåííûé ñëîé ìàòåðèàëà, âñëåäñòâèå ÷åãî åå ðàçìåðû è ìàññà óìåíüøàþòñÿ, à îáðàáàòûâàåìûå ïîâåðõíîñòè ïîñòåïåííî ïðèîáðåòàþò ôîðìó è ðàçìåðû ãîòîâîé äåòàëè. Äëÿ ñóæäåíèÿ î ðàçíîñòè ðàçìåðîâ çàãîòîâêè è äåòàëè ââåäåíî ïîíÿ­òèå î ïðèïóñêàõ.

Ïðèïóñêîì íàçûâàþò èçáûòî÷íûé (ñâåðõ ðàçìåðà äåòàëè ïî ÷åðòåæó) ñëîé ìàòåðèàëà çàãîòîâêè, óäàëÿåìûé â ïpoöåññå îáðàáîòêè. Êàê ïðàâèëî, ïðèïóñê íàçíà÷àþò ïà ñòîðîíó â âèäå ñëîÿ ìàòåðèàëà ïî òîëùèíå. Ïðèïóñê ìîæåò áûòü ñ äâóñòîðîííèì è îäíîñòîðîííèì ðàñïîëîæåíèåì.

Äëÿ ýêîíîìèè ìàòåðèàëà, óäåøåâëåíèÿ îáðàáîòêè äåòàëè, îáå­ñïå÷åíèÿ ýôôåêòèâíîñòè òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà ïðèïóñê íåîáõîäèìî íàçíà÷àòü, èñõîäÿ èç óñëîâèé ïîëó÷åíèÿ òðåáóåìîãî êà÷åñòâà ïðè îáåñïå÷åíèè íàèìåíüøåé òðóäîåìêîñòè îáðàáîòêè. Óâåëè÷åííûå ïðèïóñêè íà îáðàáîòêó ïðèâîäÿò ê íåíóæíûì çàòðàòàì âðå­ìåíè, ìàòåðèàëà, ýíåðãèè è àáðàçèâíîãî ïîðîøêà, ÷òî óâåëè÷èâàåò ñåáåñòîèìîñòü èçäåëèÿ. Óìåíüøåíèå ïðèïóñêà óäåøåâëÿåò ïðîäóêöèþ, îäíàêî ïðè çàíèæåíèè ïðèïóñêà çàòðóäíÿåòñÿ òåõíîëîãèÿ îáðàáîòêè äåòàëè, íå ãàðàíòèðóåòñÿ óäàëåíèå äåôåêòíîãî è òðåùè­íîâàòîãî ñëîÿ ìàòåðèàëà, ïñ îáåñïå÷èâàåòñÿ òðåáóåìàÿ òî÷íîñòü è çàäàííàÿ øåðîõîâàòîñòü ïîâåðõíîñòåé.

Âåëè÷èíó ïðèïóñêà îïðåäåëÿþò â çàâèñèìîñòè îò ìàòåðèàëà çàãîòîâêè, âèäà, ðàçìåðîâ, âåëè÷èíû äåôåêòíîãî ñëîÿ íà îáðàáàòûâàåìîé ïîâåðõíîñòè, ôîðìû äåòàëè, òðåáóåìîé òî÷íîñòè è çàäàííîé øåðîõîâàòîñòè, ñëîæíîñòè ïðîöåññà îáðàáîòêè è äðóãèõ ôàêòîðîâ.

Puc. 6 Ñõåìà ðàñïîëîæåíèÿ      Ðèñ. 7 Ðàñïðåäåëåíèå ïðèïóñêà

ìåæîïåðàöèîííûõ ïðèïóñêîâ   íà îäíó ñòîðîíó çàãîòîâêè

 

Ðàñïðåäåëåíèå ïðèïóñêà. Ðàçëè÷àþò îáùèå, ìåæîïåðàöèîííûå è ìåæïåðåõîäíûå ïðèïóñêè. Îáùèé ïðèïóñê ðàâåí ðàçíîñòè ðàçìåðîâ çàãîòîâêè è äåòàëè. Ìåæîïåðàöèîííûì èëè ìåæïåðåõîäíûì ïðèïóñêîì íàçûâàþò ñëîé ìàòåðèàëà, ñíè­ìàåìûé ïðè âûïîëíåíèè îïðåäåëåííûõ îïåðàöèé èëè ïåðåõîäîâ.

×èñëåííî ìåæîïåðàöèîííûé ïðèïóñê ðàâåí ðàçíîñòè ðàçìåðîâ çàãîòîâêè, ïîëó÷åííûõ ïðè äâóõ ñìåæíûõ îïåðàöèÿõ. Íàïðèìåð, ïðè îáðàáîòêå ïëîñêîé ïîâåðõíîñòè ïëàñòèíû (ðèñ. 6)

z1= α1 – α2; z2= α2 – α3; z3 = α3 – α4 ,

ãäå z1,z2,z3 — ìåæîïåðàöèîííûå ïðèïóñêè; α1, α2, α3, α4 — ìåæîïåðàöèîííûå ðàçìåðû. Îáùèé ïðèïóñê zî = à1 – à4 îïðåäåëÿþò êàê ñóììó âñåõ ìåæîïåðàöèîííûõ ïðèïóñêîâ.

Âåëè÷èíó ïðèïóñêà íà ñòîðîíó çàãîòîâêè îïðåäåëÿþò èç çàâèñèìîñòè (ðèñ. 7) zB= (Hà + Ta) + (ρa + ξ ), ãäå zB —ìèíèìàëüíûé ïðèïóñê ïà îáðàáîòêó (íà ñòîðîíó); Hà— âûñîòà ìèêðîíåðîâíî­ñòåé, êîòîðàÿ çàâèñèò îò âåëè÷èíû çåðåí àáðàçèâà, ìàòåðèàëà èí­ñòðóìåíòà è äðóãèõ ôàêòîðîâ ïðåäûäóùåé îáðàáîòêè; Ta — ãëóáèíà äåôåêòíîãî ïîâåðõíîñòíîãî ñëîÿ; ρa — ñóììàðíîå çíà÷åíèå ïðîñòðàíñòâåííûõ îòêëîíåíèé îáðàáàòûâàåìîé ïîâåðõíîñòè; ξ —ïîãðåøíîñòü íà óñòàíîâêó çàãîòîâêè. Ïîñëåäíþþ ñóììó äâóõ ñëàãàåìûõ îáû÷íî ïðèíèìàþò ðàâíîé îäíîé ïÿòîé îò ñóììû ïåðâûõ äâóõ ñëàãàåìûõ. Åñëè çàãîòîâêó îáðàáàòûâàþò ñ äâóõ ñòîðîí, òî ïðèïóñê íà äâå ñòîðîíû óäâàèâàþò. Çíà÷åíèå (Hà + Ta) äëÿ ïðåññîâîê ïðèíèìàþò ðàâíûì 0,3—0,5 ìì, ïîñëå îáäèðêè 0,1—0,3 ìì, ñðåäíåãî øëèôîâàíèÿ 0,02—0,05 ìì.

Åñëè ïðè îáðàáîòêå ïëîñêèõ ïîâåðõíîñòåé ïðèïóñê ñíèìàþò è îñíîâíîì ðàâíîìåðíûìè ñëîÿìè, çà èñêëþ÷åíèåì óäàëåíèÿ ïî­ãðåøíîñòåé óãëîâûõ ðàçìåðîâ, òî ïðè îáðàáîòêå ñôåðè÷åñêèõ ïîâåðõíîñòåé ýòî âûïîëíÿþò êàê ðàâíîìåðíûìè, òàê è íåðàâíîìåðíûìè ñëîÿìè. Ýêîíîìè÷åñêè öåëåñîîáðàçíî ñíèìàòü ïðèïóñê, ñî ñôåðè÷åñêèõ ïîâåðõíîñòåé ðàâíîìåðíûìè ñëîÿìè, íî â ýòîì ñëó÷àå äëÿ êàæäîãî ïåðåõîäà (ðèñ. 8) íåîáõîäèìî íàçíà÷àòü ðàçëè÷íûå ðàäèóñû (R1 — R3) øëèôîâàëüíèêîâ, êîòîðûå ðàññ÷èòûâàþò ïî îïðåäå­ëåííûì ôîðìóëàì

Ðèñ.8. Ðàñïîëîæåíèå ïðèïóñêà íà ñôåðè÷åñêîé ïîâåðõíîñòè.

 

Åñëè æå ïðèïóñê ñíèìàþò èíñòðóìåíòàìè îäíîãî ðàäèóñà, òî òîëùèíà óäàëÿåìîãî ñëîÿ áóäåò íåðàâíîìåðíîé, ïðè÷åì äëÿ âûïóêëûx ïîâåðõíîñòåé îíà â öåíòðå áóäåò ìàêñèìàëüíîé, à äëÿ âîãíóòûõ — ìèíèìàëüíîé.

 îïòè÷åñêîì ïðîèçâîäñòâå òåîðèÿ ïåðåõîäîâ óñòàíàâëèâàåò ñâÿçü ìåæäó êðóïíîñòüþ çåðíà àáðàçèâà, òîëùèíîé ñëîÿ àáðàçèâà, âûñîòîé ìèêðîíåðîâíîñòåé è äåôåêòíîãî ñëîÿ ñî çíà÷åíèÿìè ðàäèóñîâ êðèâèçíû øëèôîâàëüíèêîâ è äåòàëè äëÿ êàæäîãî ïåðåõîäà. Îáðàáàòûâàåìûå ïîâåðõíîñòè çàãîòîâîê èëè áëîêîâ, ó êîòîðûõ îòíîøåíèå äèàìåòðà ê ðàäèóñó êðèâèçíû ìåíåå 0,8 øëèôóþò îäíèì èíñòðóìåíòîì, èñïîëüçóÿ ðàçíûå ìèêðîïîðîøêè. Ýòî îáúÿñ­íÿåòñÿ òåì, ÷òî èçìåíåíèå ðàäèóñîâ øëèôîâàëüíèêîâ íåâåëèêî è íå ñêàçûâàåòñÿ ïðè ñìåíå ïåðåõîäîâ.

 

ЛИТЕРАТУРА

 

  1. Справочник технолога-оптика под редакцией М.А. Окатова, Политехника Санкт-Петербург, 2004. – 679 с.
  2. Запрягаева Л.А., Свешникова И.С. Расчет и оптических систем. М. Логос, 2000. – 581 с.
  3. Апенко М.И., Запрягаева Л.А., Свешникова И.С. Задачник по прикладной оптике, Высшая школа, 2003. – 591 с.

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2019