Расчет конструктивных параметров очковой линзы для выбора полузаготовки.

Цель работы:

· освоить методику расчета конструктивных параметров очковой линзы для последующего выбора её полузаготовки.

Теоретическая часть

Целью расчета является обеспечение наилучших условий коррекции зрения за счет рационального подбора формы линзы, радиусов кривизны ее поверхностей, толщины, диаметра и марки стекла. При расчете исходят из того, что линза находится на расстоянии 25 мм от центра вращения глаза.

В качестве вводных данных для дальнейшего расчета используются диаметр, показатель преломления, материал, заданная задняя вершинная рефракция, радиус кривизны базовой (передней) поверхности. Исходя из этих параметров, рассчитываются будущие радиусы кривизны поверхностей.

Порядок выполнения работы

1. Зная диаметр линзы, исходя из индивидуального задания, выбрав ее толщину по центру и заднюю вершинную рефракцию, по формуле Чернинга определяем рефракцию первой поверхности линзы:

где n – показатель преломления стекла, из которого изготовлена линза; n = 1,52

F’1 – рефракция первой поверхности линзы, дптр;

F’v – задняя вершинная рефракция линзы, дптр;

t′ – величина, обратная отрезку t’, дптр (t’ = 25 мм).

Произведя вычисления, приходим к приведенному квадратному уравнению относительно рефракции первой преломляющей поверхности вида: x²+bx+c=0

2. Для нахождения корней квадратного приведенного уравнения используем формулу:

Расчет производить с точностью до шестого знака после запятой. Таким образом, получим два корня квадратного уравнения:

X₁ = F'₁ и X₂ = F''₁

3. Зная заднюю вершинную рефракцию линзы, находим рефракцию второй преломляющей поверхности по формулам:

4. Радиусы кривизны первой и второй поверхности рассчитываем, пользуясь формулами:

Таким образом, получили расчётные значения радиусов кривизны, выраженные в метрах, которые необходимо перевести в миллиметры.

5. Выбираем радиусы, значения которых больше по алгебраической величине из ГОСТ 1807-75 «Радиусы сферических поверхностей оптических деталей. Ряды числовых значений» выбираем значения, близкие к расчетным.

6. Рассчитываем рефракцию линзы с подобранными радиусами, для чего найдем заднее фокусное расстояние линзы:

где n – показатель преломления материала линзы;

r₁ и r₂– выбранные радиусы кривизны очковой линзы;

d – толщина очковой линзы по оси.

7. Рассчитываем передний и задний вершинные фокальные отрезки по формулам и расстояние между главными плоскостями НН'

S'_F' = f '(1- )

 

S_F = - f '(1+ )

 

HH' =

 

8. Рассчитав , найдем значение задней вершинной рефракции очковой линзы по формуле

где задний фокальный отрезок (м).

9. Сравниваем полученное значение рефракции с заданным по рецепту. Если отклонение рефракции превышает 0,03 дптр, необходимо подобрать такие радиусы кривизны, которые обеспечат требуемое значение задней вершиной рефракции по рецепту. При этом r₂ – остается неизменным, а r₁ – увеличиваем.

 

Варианты индивидуальных заданий

Вариант	Рефракция линзы (дптр)	Толщина линзы по центру (мм)	Диаметр линзы (мм)
	-6,0	1,1
	+6,0	3,7
	-5,75	1,1
	+5,75	3,7
	-5,5	1,1
	+5,5	3,7
	-5,25	1,1
	+5,25	3,7
	-5,0	1,1
	+5,0	3,5
	-4,75	1,2
	+4,75	3,5
	-4,5	1,2
	+4,5	3,5
	-4,25	1,2
	+4,25	3,3
	-4,0	1,2
	+4,0	3,0
	-3,75	1,3
	+3,75	3,0
	-3,5	1,3
	+3,5	3,0
	-3,25	1,3
	+3,25	3,0
	-3,0	1,3
	+3,0	2,5
	-2,75	1,4
	+2,75	2,5
	-2,5	1,4
	+2,5	2,5

 

Выписка из ГОСТ 1807-75

«Радиусы сферических поверхностей оптических деталей»

34,09	40,09	46,03	53,09	61,09	70,15	81,10	93,11
35,08
						82,04	94,19
					71,12
				62,09
			54,08
		47,10					95,06
	41,02
						83,18
					72,11
35,06				63,10
							96,16
			55,08
						84,14
		48,08			73,11
							97,05
				64,12
	42,07					85,11
			56,10
					74,13		98,17
37,07
				65,01		86,10
		49,09
							99,08
			57,02		75,16
	43,05
						87,10
							100,0
				66,07
38,02		50,00			76,03
						88,10
			58,08				101,16
	44,06			67,14
					77,09	89,13
							102,09
		51,05
			59,02
				68,08		90,16	103,04
39,08					78,16
	45,08
						91,20	104,23
		52,00	60,12	69,02	79,07
						92,04	105,20
					80,17

Содержание отчета:

1. Номер и название работы.

2. Цель работы.

3. Исходные данные по индивидуальному заданию.

4. Расчет конструктивных параметров.

5. Вывод.

КОМПЛЕКСНАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6 / 7 / 8

Выбор полузаготовки очковой линзы и шлифовально-полировального инструмента на основании рассчитанных конструктивных параметров. Проведение вспомогательных операций технологического процесса изготовления очковой линзы. Исследование работы основных механизмов оборудования для обработки поверхности очковых линз

Цель работы:

· в соответствии с расчетными данными подобрать полузаготовку очковой линзы и обрабатывающий инструмент

· изучить методику проведения вспомогательных операций технологического процесса изготовления очковой линзы

· исследовать работу основных механизмов обрабатывающего оборудования

Используемое оборудование:

· производственное оборудование различных фирм производителей

 

Теоретическая часть

Для запуска процесса изготовления очковой линзы необходимо правильно выбрать полузаготовку и обрабатывающий инструмент. Выбор производят на основании рассчитанных радиусов кривизны преломляющих поверхностей очковой линзы. Полузаготовка выбирается в соответствии с радиусом передней поверхности (эта поверхность обрабатываться не будет), а необходимый инструмент по радиусу кривизны задней поверхности.

Далее необходимо провести вспомогательные операции. Они необходимы для обеспечения выполнения основных операций обработки линз. К таким операциям относятся: блокировка (крепление заготовок линз на приспособлениях), разблокировка (снятие заготовок линз с приспособления), промывка линз и приспособлений, нанесение на обрабатываемые поверхности защитных покрытий.

Основными операциями, при которых происходят удаление с обрабатываемой поверхности заготовки очковой линзы слоев различной толщины, изменение формы заготовки, ее размеров и качества поверхности, являются фрезерование, шлифование и полирование.

Фрезерование - это грубая обработка с целью максимального удаления лишнего слоя оптического материала и получения предварительного радиуса.

Шлифование - следующий этап после фрезерования.Это обработка фрезерованной поверхности с целью получения требуемого радиуса кривизны и определенной шероховатости. То есть придает заготовке окончательные размеры, уточняет форму и взаимное расположение поверхностей, уменьшает шероховатость и глубину слоя, нарушенного фрезерованием.

Полирование - это операция с целью получения прозрачной поверхности и определенной чистоты поверхности. При полировании устраняются фактически все неровности.

Порядок выполнения работы

1. Получить распечатку расчета параметров обработки полузаготовки линзы.

2. Расшифровать данные распечатки, указав необходимые для работы параметры.

3. Перечислить параметры полузаготовки, по которым производится выбор.

4. Указать параметры выбранного инструмента.

5. Описать последовательность действий процесса обработки поверхности полузаготовки с указанием назначения операций.

Содержание отчета:

· Отчет сдается в электронном виде в текстовом редакторе с фотографиями и описанием операций.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9