Характеристика детали и её назначение

Содержание.

Введение……………………………………………………………………....4

1. Характеристика детали и ее назначение……………………………………5

2. Расчет конструктивных параметров линзы…………………………………8

3. Требования к материалу и показатели качества……………………………9

3.1. Оптические свойства…………….……………………………………...9

3.2. Химическая устойчивость стекла……………………………………..12

3.3. Механические свойства………………………………………………..13

3.4. Требования к качеству…………………………………………………14

4. Анализ технологичности детали………………………………………...….16

5. Выбор и расчет заготовки……………………………………………….…..17

6. Расчет блоков………………………..………………………….....................19

6.1. Расчет блока для радиуса R2……………………………………….….20

6.2. Расчет блока для радиуса R1……………………………………….….22

7. Расчет наклеечного приспособления…………………………………….…25

7.1. Расчет наклеечного приспособления для эластичного способа блокирования………………………………………………………………………..25

7.2. Расчет наклеечного приспособления для жесткого способа блокирования…………………………………………………………………………….26

8. Расчет и выбор алмазного инструмента, шлифовальника и полтровальника……………………………………………………………………………………29

8.1. Расчет алмазного кольцевого круга для грубого шлифования поверхности R2………………………………………………………………………29

8.2. Расчет алмазного кольцевого круга для грубого шлифования поверхности R1………………………………………………………………………31

8.3. Расчет шлифовальников………………………………………………33

8.3.1. Расчет шлифовальника для поверхности R₁ связанным абразивом……………………………………………………………….33

8.3.2. Расчет шлифовальника для поверхности R₂ свободным абразивом…………………………….……………………...………….35

8.4. Расчет полировальников.………………………………………...……35

9. Фасетирование и центрирование линз………………………………….…37

9.1. Фасетирование…………………………………………………………37

9.2. Центрирование………………………………………………………….37

10. Контроль параметров линзы………………………………………………...39

11. Технологический процесс изготовления линзы……………………………41

12. Характеристики оборудования……………………………………………...44

Заключение…………………………………………………………………...46

Список используемых источников…………………………………………47

Список нормативных документов………………………………………….48

Приложения………………………………………………………………….49

Введение

Одним из основных элементов оптических систем является линза, представляющая собой тело из прозрачного для световых лучей материала, ограниченное двумя поверхностями, преломляющими световые лучи и изготовленное из оптического материала.

Детали из оптических материалов должны сохранять форму и прецизионную точность обработанных поверхностей в течение длительного срока эксплуатации, быть стойкими к воздействию механических усилий и климатических факторов.

Материалами, удовлетворяющими перечисленным требованиям, являются оптические неорганические и органические стекла, оптические кристаллы и керамика. Все эти вещества, за исключением некоторых видов природных кристаллов, получают искусственно различными технологическими методами из химически чистых элементов и соединений.

Однако на эксплуатационные характеристики оптических деталей влияет не только качество материала, из которого они получены, но и технология их изготовления.

Расчёт конструктивных параметров линзы

Определение фокусного расстояния:

где n— показатель преломления стекла;

R₁, R₂— радиусы кривизны поверхностей линзы;

d— толщина линзы по оси.

Определение фокальных отрезков

где S_F’— заднее вершинное фокусное расстояние;

S_F— переднее вершинное фокусное расстояние.

 

Требования к материалу и показатели качества

Основным материалом для изготовления оптических деталей является оптическое стекло, в меньшей мере применяется техническое стекло, оптические кристаллы, ситаллы, прозрачны пластмассы и др.

Качество изображения, создаваемого оптическим прибором, находится в прямой зависимости от качества материала, из которого изготовлены составляющие его оптические узлы и детали. В зависимости от задач, решаемых прибором в целом, а также его отдельными элементами, к заготовкам оптических деталей предъявляют вполне определенные требования.

Оптическое бесцветное неорганическое стекло в заготовках размером (диаметром или наибольшей стороной) не более 500мм нормируется по следующим параметрам: показателю преломления , средней дисперсии , однородности партии заготовок по показателю преломления, однородности партии заготовок по средней дисперсии, оптической однородности, двойному лучепреломлению, радиационно-оптической устойчивости (стекла серии 100), показателю ослабления, бессвильности, пузырности.

Оптические свойства

Показатель преломления и средняя дисперсия нормируются пятью категориями качества с допустимыми отклонениями ∆ и ∆() (табл.3.1). Допуски на и могут быть расширены по сравнению с расчетными при условии ограничения отклонений по этим показателям для заготовки внутри одной партии.

Таблица 3.1.

Категории стекла для показателя преломления и средней дисперсии

Категория
±Δne·10^-4
±Δ(nF’-nC’)·10^-5

 

В этом случае фактические значения и учитываются при комплектовании оптических деталей системы, а необходимое количество выходных параметров сохраняется путем коррекции геометрических размеров линз: толщины, радиусов кривизны или воздушных промежутков между линзами.

Под однородностью партии по показателю преломления и дисперсии понимается одинаковость их значений у всех заготовок партий. По однородности партии заготовок по показателю преломления установлено четыре класса (А,Б,В,Г), по однородности по средней дисперсии—два класса (В и Г) (табл. 3.2).

Таблица 3.2

Классы стекла для показателя преломления и средней дисперсии

Класс	А	Б	В	Г
±Δne·10^-4	0,2	0,5	1,0	в пределах задан- ной категории
±Δ(nF’-nC’)·10^-5	-	-	1,0

Оптическая однородность показателя преломления характеризуется постоянством показателя преломления по всему объёму заготовки и оценивается двумя системами в зависимости от размеров.

Для заготовок размером не более 250 мм установлено пять категорий оптической однородности (табл.3.3), характеризуемых разрешающей способностью при длине волны оптического излучения λ=0,55 мкм. Разрешающая способность стекла определяется отношением угла разрешения φ коллиматорной установки, в параллельный пучок лучей которой введена заготовка стекла, к углу разрешения φ₀ самой установки.

Таблица 3.3

Категории оптической однородности стекла

Категория
Отношение φ/ φ0, не более	1,0	1,0	1,1	1,2	1,5

Для заготовок размером более 250 мм установлено также пять категорий оптической однородности, характеризуемых тремя коэффициентами: К_ф, обусловленным неоднородностью показателя преломления, возникающей в процессе отжига стекла; ΔК, обусловленным асимметричным относительно оси заготовок расположением неоднородностей показателя преломления, возникающих в процессе отжига стекла; К_x, обусловленным неоднородностью показателя преломления, возникающей в процессе варки и разделки стекломассы.

Двойное лучепреломление является показателем качества отжига стекла, который характеризуется разностью хода (в нм на 1см пути) двух лучей, на которые разделится падающий луч под действием остаточных напряжений при прохождении в толще стекла в направлении наибольшего размера. Допускаемое двойное лучепреломление нормируется пятью категориями (табл. 3.4).

 

Таблица 3.4

Категории по двойному лучепреломлению

Категория
Наибольшая разность хода, нм/см

У заготовок малого размера двойное лучепреломление не оказывает существенного влияния на качество изображения. Двойное лучепреломление появляется из-за напряжений, возникающих в стекле при его охлаждении. Оно может быть значительно уменьшено отжигом стекла. При определенных условиях отжига между оптической однородностью стекла и двойным лучепреломлением имеется соответствие, которое контроль оптической однородности крупных заготовок позволяет выполнять по двойному лучепреломлению. При этом абсолютные значения краевого двойного лучепреломления не так существенны, как их осевая симметрия.

Показатель ослабления ε_A, есть величина, обратная расстоянию, на котором поток излучения от источника (электрические лампы накаливания при цветовой температуре тела накала 2850±50 К) ослабляется в результате поглощения и рассеяния в стекле в 10 раз. Установлено 8 категорий допускаемых значений показателя ослабления (табл.3.5).

Таблица 3.5

Категории по показателю ослабления

Категория
εA[1/см]	0,0002 -0,0004	0,0005 -0,0009	0,0010 -0,0017	0,0018 -0,0025	0,0026 -0,0035	0,0036 -0,0045

 

Категория
εA[1/см]	0,0046 -0,0066	0,0066 -0,0130

Свили являются резко выраженными локальными оптическими неоднородностями стекла. Они представляют собой прозрачные нитевидные или слоистые включения, имеющие показатель преломления, отличный от показателя преломления основной массы стекла. Присутствие в стекле свилей снижает качество изображения. Класс бессвильности стекла характеризуется отсутствием видимых включений различного рода при просмотре стекла при определенных условиях в одном (А) или двух (Б) взаимно перпендикулярных направлениях. Установлены две категории бессвильности. При просмотре стекла на установке, градуированной по контрольным образцам свилей, соответствующим первой и второй категориям бессвильности, свили не должны обнаруживаться (ГОСТ 3521-69). Стекло, бессвильное в двух взаимно перпендикулярных направлениях, бессвильно и в любом другом направлении.

Мелкие и крупные нитевидные одиночные свили не оказывают влияния на технологию обработки заготовки. Свили в виде слоев вызывают астигматизм поверхности. В местах выхода на поверхность узловых или одиночных свилей возникают местные ошибки.

Пузырьки нормируют из-за видимости их в поле зрения прибора в случае их расположения в фокальной плоскости изображения; появления размытых пятен, если пузыри расположены вблизи этой плоскости; экранируемого действия большого числа пузырей и увеличения числа диффузно рассеянного света.

Пузырность нормируется диаметром наибольшего пузыря, допускаемого в заготовке при просмотре ее при определенных условиях (ГОСТ 3522-69). Установлено 11 категорий пузырности. Предельные значения диаметров пузырей для всех категорий лежат в пределах от 0,002 до 5,0 мм. Камни кристаллы и головки узловых свилей приравнивают к пузырям. Камни, сопровождающиеся трещинами, в заготовках не допускаются.

Присутствие на поверхности вскрывшихся пузырей и тем более их скоплений исключают возможность получения поверхностей высоких классов чистоты. Крупные пузыри вызывают появления вокруг них местных ям на поверхности. Они затрудняют чистку поверхностей, нанесение на них покрытий высокого качества. Соединение склеиванием или оптическим контактом.

Механические свойства

Значения микротвёрдости по сошлифовыванию измеряется объёмом стекла, сошлифованного данным абразивом с единицы поверхности стекла в единицу времени при определенном давлении и скорости шлифования. Способность материала сопротивляться абразивному изнашиванию определяется относительной твердостью по сошлифовыванию Н_с, равной отношению сошлифованных при одинаковых условиях объемов эталона (стекло марки К8) и исследуемого стекла Н_с = V_K8/V_x.Значения относительной твердости Н_с используют для определения трудоемкости механической обработки, рациональных режимов шлифования и норм расхода абразивного материала. Взаимосвязь между сошлифовываемостью Н_с и микротвердостью стекол Н неоднозначна. Однако для группы стекол, близких по составу, наблюдается взаимосвязь, которая отвечает соотношению Н_с = γ(Н_V-H₀), где Н₀— некое базисное значение Н_V; γ— коэффициент пропорциональности. Значения Н₀ и γ изменяются при переходе от одного структурного типа стекла к другому (табл.7)[2].

Требования к качеству.

Отклонение от заданной кривизны поверхности называют в оптическом производстве величиной общей ошибки, и выражается она числом интерференционных колец или полос N, указываемым на чертеже детали. Таким образом при общей ошибке поверхности детали интерференционные кольца имеют вид правильных кругов. В ином случае кольца искривляются. Отступление колец от правильной формы определяет величину местных неровностей поверхности или, как говорят на производстве, местных ошибок. Их величина выражается в долях ширины полосы и обозначается ΔN. Общие ошибки, характеризующие плавное отклонение кривизны поверхности, приводит к изменению оптической силы линз, т.к. F=(n-1)·(1/r₁-1/r₂)+(n-1)²·d/n·r₁r_2, где r_1,r₂—радиуса кривизны поверхности детали. Местные ошибки вызывают деформацию волнового фронта, что приводит к более существенному ухудшению качества изображения. Поэтому допуски на местные ошибки задаются более жесткие, чем на общие.

Общепринятым считается соотношение ΔN=0,1N. Обычно допуски на общие отступления от радиуса (N) задают в пределах от 0,1 до 1,5 колец, а на местные(ΔN) от 0,05 до 5 колец.

Назначение допусков N и ΔN зависит от класса точности детали.

По I классу точности изготавливаются точные зеркала, грани крыш у призмы, высокоточные астрономические объективы, аэрообъективы и микрообъективы. Светофильтры, стоящие перед объективом системы с большим увеличением и т.д.

По II классу точности изготавливаются линзы окуляров, коллективов, преломляющие грани призм, все линзы фотографических оюъективов.

По III классу (низкая точность) N не нормируется.

Наиболее широкие допуски даются на поверхности сеток, установленных в плоскости изображения и окуляров, работающих в узких пучках, а также светофильтры, стоящие после окуляра.

Исходя из назначения и размеров детали выбираем из справочных материалов необходимые показатели качества заготовки, которые представлены на чертеже.

 

Выбор и расчет заготовки

Прессование представляет собой принудительное формование вязкой стекломассы или разогретых до размягчения кусков стекла. Этот процесс позволяет получать заготовки различной формы: плитки, линзы и призмы различных размеров и радиусов кривизны с небольшими припусками на дальнейшую механическую обработку[3].

Применение прессованных заготовок, имеющих форму, близкую к форме детали, существенно ускоряет и упрощает изготовление оптических деталей и удешевляет их стоимость по сравнению с производством деталей, изготовляемых из кусков, полученных механической обработкой прокатанных листов или отлитых блоков.

При изготовлении деталей из прессовок сокращается механическая обработка, уменьшаются бесполезные потери стекла и расход ценных абразивных материалов.

Заготовки для производства данной в задании детали изготавливаются прессовкой.

Минимально допустимые размеры по толщине, диаметру или стороне заготовок и радиуса сферических прессовок определяются расчетным образом. Расчетные значения представляются на чертежах.

Согласно ГОСТ 13240-78:

Р=1.3 мм – припуск на обработку по диаметру,

Δt=1.8 мм – припуск на обработку толщины по оси.

Тогда

t_з= t_дет + Δt= 5,64 + 1,8= 7,44 мм,

где t_з — заготовки по оси;

t_дет—номинальная толщина заготовки по оси.

t_з= мм.

Диаметр заготовки:

d_з= d_д+р=25,99+1,3=27,29 мм.

Правильность выбранного припуска проверяется по расчету косины или разности в толщине края (Δt_кр), которая должна быть не менее 0,4.

 

мм,

где P—величина припуска на обработку диаметра;

d—диаметр заготовки;

t—толщина линзы по центру.

Выполним расчет радиусов для выпуклых сферических поверхностей.

,

где b—припуск на толщину по оси (Δt);

k—корректирующий коэффициент, который вычислим по формуле

;

мм;

 

мм.

мм.

Т.к. мм и мм.

мм.88

Т.к. мм и мм.

Расчет блоков

При расчете блоков последовательно решают несколько задач, а именно: выбирают оптимальную схему расположения заготовок на приспособлении, определяют число одновременно обрабатываемых заготовок, находят размеры блока и наклеечного приспособления. Рассчитанный блок должен обеспечивать размещение на приспособлении возможно большего числа заготовок и равномерное заполнение ими поверхности последнего. Первое условие направлено на повышение производительности, второе— на увеличение точности формы поверхности каждой детали. Этим требованиям удовлетворяют три схемы размещения заготовок на плоском и сферическом блоках, а именно: в первом (центральном) ряду устанавливают одну (n₁=1), три (n₁=3) или (n₁=4) заготовки (рис.6.1) [2].

 

При расчете сферического блока используют ряд положений расчета плоского блока, в частности:

1) принимают те же схемы расположения заготовок в первом (центральном) ряду блока, а именно: n₁=1; n₁=3; n₁=4;

2) для выполнения операций тонкого шлифования и полирования используют станки типа ШП различных типоразмеров.

С точки зрения эффективного использования мощности станков ШП желательно, чтобы сферические блоки были равны полусфере.

Исходные данные для расчета блоков:

R₁=117.15 мм;

R₂=45.316 мм;

d=27.29 мм;

T₀=5.6 мм.

Обработка будет производится на станке 6ШП-200М.

Расчет блока для радиуса R2

Рассчитаем эластичный блок для радиуса R2 (рис.6.1)

Рис.6.1. Блок эластичный.

1. Предварительная высота блока

мм,

где D_П —диаметр плоского блока;

2. Предварительный угол раствора блока

.

3. Углы раствора заготовки

где b — расстояние между заготовками (при расчете сферических блоков b следует выбирать по таблице 6.1).

 

Таблица 6.1.

Расстояние между заготовками на сферическом блоке.

d	b (для вогнутых блоков)	b (для выпуклых блоков)
до 10 вкл. 10..20 20..40 40..60 св. 60	0.7 – 1.0 0.7 – 1.5 1.1 – 1.7   2.0 – 2.5	0.3 –0.8 0.6 – 1.0 1.3 – 1.6 1.6 –2.0 2.5 –3.0

4. Число рядов на блоке и количество заготовок в первом ряду

На блоке будет два ряда, в первом ряду три заготовки.

5.Угол φ₁

.

6. Угол θ₁

; .

7. Угол θ₂ находим по формуле

_:

8. Синусы углов находим по формуле

.

9. Количество заготовок по рядам

; принимаем =8.

10. Общее количество заготовок на блоке

N=3+8=11.

11. Окончательный угол раствора блока

12. Окончательная высота блока

мм.

13. Диаметр блока

мм.

Расчет блока для радиуса R1

Рассчитаем жесткий блок для радиуса R1 (рис.6.2.)

Рис.6.2. Блок жесткий.

 

1. Предварительная высота блока

мм,

где

D_П — максимальный диаметр плоского блока;

2. Предварительный угол раствора блока

.

3. Углы раствора заготовки

где b — расстояние между заготовками;

4. Число рядов на блоке и количество заготовок в первом ряду

На блоке будет четыре ряда, в первом ряду одна заготовка. Следовательно, и

5. Углы θ₂, θ₃, θ₄ находим по формуле

_:

6. Синусы угловнаходим по формуле

7. Количество заготовок по рядам

8. Общее количество заготовок на блоке

N=1+5+11+17=34.

9. Окончательный угол раствора блока

10. Окончательная высота блока

мм.

11. Диаметр блока

мм.

Расчет шлифовальников.

В технологическом процессе обработки заготовок оптических деталей операции шлифования направлены на то, чтобы удалить припуск, предать детали заданные размеры и форму, подготовить поверхности по шероховатости к последующему полированию или закончить обработку вспомогательных поверхностей.[3]

Существуют две операции: грубое и тонкое шлифование.

Грубое шлифование инструментом с крупными закрепленными зернами необходимо для снятия шамотной корки, большей части объема припуска, сохранения слоя припуска расчетной толщины для последующего уточнения размеров формы детали.

После грубого шлифования выполняется тонкое шлифование. Тонкое шлифование суспензиями мелких абразивных зерен или алмазным инструментом придает заготовке размеры, заданные чертежом детали, подготовляет форму и шероховатость исполнительных поверхностей для последующего полирования. Тонкое шлифование может быть выполнено алмазным или металлическим инструментом с использованием абразивной суспензии тонких микропорошков. Форма рабочей поверхности инструмента определяется формой обрабатываемой поверхности (плоская, выпуклая, вогнутая). Алмазный инструмент изготавливается в соответствии с ОСТ 3-4791-80. ТАШ начинают с придания блоку общей поверхности и шероховатости порошком М28 или М20, после чего подгоняют заданный радиус кривизны инструментом с суспензиями более мелких порошков.

8.3.1. Расчет шлифовальника для поверхности R₁ связанным абразивом

1. Рассчитаем высоту вогнутого шлифовальника:

мм.

2. Рассчитаем диаметр шлифовальника:

мм.

Рабочую поверхность инструмента характеризуют коэффициентом заполнения площади корпуса алмазосодержащими элементами и закономерностью их расположения на нем. Т.к. , то коэффициент k устанавливается в пределах от 0,35 до 0,40. От расположения алмазосодержащих элементов по поверхности корпуса зависят интенсивность и равномерность изнашивания алмазосодержащего слоя. Единой системы расположения нет. Элементы размещают как по концентричным окружностям, так и по логарифмической спирали. Преимущество последней — более продолжительная работа инструмента без корректирования радиуса рабочей поверхности.

Число алмазосодержащих элементов, размещаемых на корпусе чашки, определяют исходя из размеров, коэффициента k заполнения площади корпуса элементами и их диаметра :

,

где — радиус рабочей поверхности шлифовальника, мм; — глубина чашки.

2. Радиус рабочей поверхности чашки для каждого перехода рассчитывают по известному радиусу R поверхности готовой детали и глубине F слоя, нарушенного абразивом зернистости в инструменте данного перехода. Рассчитаем радиусы шлифовальников для двух переходов:

мм;

мм.

3. Т.о. число алмазосодержащих элементов:

шт;

шт,

где мм (выбираем из таблицы 4.8[2]).

7. Выберем материал чашки.

Т.к. D>50, то это будет СЧ18 ГОСТ 1412-85.

8.3.2. Расчет шлифовальника для поверхности R₂ свободным абразивом

Радиус рабочей поверхности чашки для каждого перехода операции тонкого шлифования, выполняемой свободным абразивом, определяют по известному радиусу R поверхности готовой детали, зернистости Mп абразива перехода, для которого предназначается инструмент, толщине слоя, нарушаемого этим абразивом, и толщине слоя абразива, находящегося в зазоре между притираемыми поверхностями.

1. Радиус поверхности заготовки после тонкого шлифования абразивом зернистости Mп с учетом увеличения на 20% толщины нарушаемого слоя из-за неоднородности зернового состава определяют по формуле

2. Радиус рабочей поверхности инструмента в виде чашки для каждого перехода операции вычисляется по формуле

Рассчитаем высоту вогнутого шлифовальника

мм.

Расчет полировальников

Инструмент представляет собой металлический корпус в виде гриба, чашки или планшайбы, с которым соединен материал, образующий рабочую поверхность.

Расчет полировальников сводится к определению радиуса корпуса, его размеров и величины полировочного слоя.

При относительной кривизне полируемой поверхности h/D£0,5 разница в толщине слоя материала между центром и краем мала, поэтому значение поверхности корпуса может быть принято равным радиусуповерхности готовой детали, т.е.

Т.о. мм, мм.

Толщина слоя материала нового полировальника вычисляется по формуле:

,

где — диаметр полировальника.

Т.о. получим

Диаметр корпуса найдем по формуле

Определим радиусы полировальников.

Фасетирование.

Фаски на линзах по своему назначению разделяют на технологические и конструктивные. Технологические предназначены для предохранения краев линзы от выколок во время обработки линзы. На чертеже готовой детали указывают только конструктивные фаски, а технологические фаски проставляют в технологических картах.

Технологические фаски наносят после грубого шлифования линз. В процессе дальнейшего шлифования они уменьшаются, а после центрирования полностью срезаются. Поэтому все виды конструктивных фасок наносят после центрирования линзы. В крупносерийном и массовом производстве линз операцию фасетирования иногда совмещают с центрированием, которое выполняют комбинированной фрезой на центрировочном станке. Поэтому режущая кромка фрезы имеет цилиндрическую и коническую части.

Для нанесения фасок на линзах и круглых пластинах используют чашки алмазные формы АЧ(ОСТ 3-6007-85). Радиусы чашек от 2,4 до 1000 мм. До радиуса 95 мм их изготовляют в виде полусферы, а с радиуса 115 мм (115,125,285 и 1000)— меньше полусферы. Толщина алмазосодержащего слоя 1,0 мм. Чашки одного и того же типоразмера могут иметь хвостовик с наружной и внутренней резьбой. Зернистость алмаза в инструменте от 63/50 до 50/40. концентрация 100%[2].

Расчетный радиус фасетировочной чашки определяют исходя из заданного угла наклона фаски и диаметра линзы:

мм — конструктивная фаска;

Технологическая фаска:

мм.

Центрирование.

Центрирование—это операция обработки деталей по диаметру симметрично ее оптической оси, при которой оптическая и геометрическая оси совмещаются. Необходимость выполнения операции вызвана следующим обстоятельством. В процессе изготовления деталей из-за неравномерного снятия слоя стекла заготовки линз могут иметь клиновидность, которая характеризуется неравномерностью толщины их по краю. У такой детали при нанесении сферы происходит смещение центров сферических поверхностей, а, следовательно, и оптической оси относительно ее геометрической оси[5].

Оптическая ось линзы до операции центрирования может быть параллельна ее геометрической оси, или идти под некоторым углом к ней. У такой линзы края расположены на разных расстояниях от оптической оси и деталь имеет разнотолщинность. У центрированной линзы края имеют одинаковую толщину, а оптическая и геометрическая оси совмещены в пределах допуска на децентрировку.

Способы выполнения операции центрирования различны в зависимости от категории сложности линзы по параметру С (допуску но децентрирование) и от типа производства (механический, ручной способы и ручной способ с контролем положения линзы по прибору).

Линзы диаметром менее 200 мм, как в нашем случае, центрируют после завершения обработки преломляющих поверхностей. Операция состоит из двух переходов: 1) совмещения оптической оси линзы с осью вращения шпинделя станка и фиксации этого положения; 2) совмещения геометрической оси линзы с оптической путём обработки детали по диаметру до заданного размера.

Механический способ установки линзы с фиксацией положения зажатием между патронами в условиях крупносерийного и массового производства наиболее эффективен. Применение этого способа ограничивается размерами радиусов поверхностей, которые определяют угол зажатия j.

1. Вычислим D_п1 и D_п2 центрировочных патронов.

Диаметр готовой детали равен 26 мм, фаски – 0,3÷0,5 мм. Значит диаметры центрировочных патронов: D_п1=D_п2=25 мм.

2. Рассчитаем угол зажатия φ для линзы данного типа

,

где и — углы наклона касательных к 1-й и 2-й поверхностям линзы; и — диаметры центрировочных линз со стороны радиусов и поверхностей линзы соответственно, мм.

Т.о. категория сложности линзы – III. Установка линзы возможна зажатием в патронах, так как угол для линзы более 17°.

3. Независимо от размера угла зажатия диаметр D линзы должен удовлетворять соотношению D>0,4R₁R₂/(R₁+R₂). Проверим это

.

Контроль параметров линзы

К параметрам, которые обычно контролируются в процессе изготовления деталей относятся габаритные размеры (толщина, диаметр, длина, ширина и т.д.), радиусы кривизны, форма и чистота поверхности, децентрирование[2].

В зависимости от средства измерения (инструмент, прибор, установка) различают контактный и бесконтактный способы измерения. Контактный способ характеризуется непосредственным соприкосновением измерительных поверхностей инструмента с измеряемой поверхностью линзы. примерами контактного способа являются измерения индикатором, радиусным шаблоном. Бесконтактный способ характеризуется отсутствием контакта между измерительным элементом инструмента или прибора и измеряемой поверхностью детали. Примерами бесконтактного способа являются измерения с помощью инструментального микроскопа, гониометра.

К габаритным размерам в оптическом производстве относят линейные