- •Содержание
- •14.2.2. Окончательная обработка исполнительных поверхностей 146
- •1. Детали оптических систем
- •1.1. Классификация оптических деталей
- •1.2. Особенности оформления чертежа
- •1.3. Требования к конструктивным параметрам деталей
- •1.4. Требования к материалу
- •1.5. Требование к изготовлению
- •1.6. Технологические свойства оптических материалов
- •1.7. Унификация и типизация технологических процессов
- •2. Контроль параметров оптических деталей
- •2.1. Контролируемые параметры
- •2.2. Методы и средства контроля формы шлифованных поверхностей
- •2.3. Контроль формы полированных плоских и сферических поверхностей
- •2.4. Пробные стекла, их типы и классы
- •2.5. Интерферометры
- •2.6. Контроль взаимного расположения поверхностей линз
- •3. Обрабатывающие материалы
- •3.1. Шлифующие абразивы
- •3.1.1. Зернистость и зерновой состав порошков алмаза
- •3.1.2. Порошки корунда, электрокорунда и других абразивов
- •3.2. Полирующие абразивы
- •4. Инструмент
- •4.1. Алмазный инструмент
- •4.1.1. Типы и характеристики алмазного инструмента
- •4.1.2. Изготовление алмазного инструмента
- •4.2. Инструмент и приспособления для шлифования и полирования
- •4.2.1. Шлифовальный инструмент
- •4.2.2. Полировальный инструмент
- •4.2.3. Приспособления
- •5. Вспомогательные материалы
- •5.1. Смазочно-охлаждающие жидкости (сож)
- •5.2. Материалы для соединения заготовок с приспособлением
- •5.3. Материалы рабочей поверхности полировальников
- •5.4. Жидкости для промывки и чистки деталей
- •5.5. Защитные лаки и эмали
- •5.6. Протирочные материалы
- •5.7. Материалы для чистки оптических деталей
- •6. Способы формообразования сферических и плоских поверхностей
- •7. Способы механической обработки оптических материалов
- •7.1. Шлифование алмазным инструментом
- •7.2. Обработка полирующими абразивами
- •8. Операции механической обработки оптических материалов
- •8.1. Распиливание стекла
- •8.2.Сверление отверстий
- •8.3. Круглое шлифование пластин
- •8.4. Центрирование линз
- •8.5. Шлифование сферических и плоских поверхностей
- •8.5.1.Предварительное шлифование алмазными кольцевыми кругами
- •8.2.2. Тонкое шлифование алмазным инструментом
- •8.6. Полирование сферических и плоских поверхностей
- •9. Механическая обработка оптических кристаллических материалов
- •9.1. Основные физико-механические и физико-химические свойства
- •9.2. Условия для обработки кристаллов и техника безопасности
- •9.3. Механическая обработка оптических кристаллических материалов с повышенной микротвердостью
- •9.4. Разделение кристаллов на заготовки
- •9.5. Грубое шлифование
- •9.6. Кругление
- •9.7. Фасетирование
- •9.8. Сборка блоков заготовок (блокирование)
- •9.9. Среднее и тонкое шлифование
- •9.10. Полирование
- •10. Установка заготовок на приспособлениях
- •10.1. Сборка блоков
- •10.2. Разборка блоков
- •11. Влияние технологических факторов на точность формообразования
- •11.1. Деформации, вызываемые остаточными напряжениями в стекле
- •11.2. Деформации, вызываемые напряжениями в нарушенном слое шлифованной поверхности
- •11.3. Температурные деформации
- •12. Расчет нормируемых параметров процесса
- •12.1. Коэффициент запуска
- •12.2. Припуски на обработку заготовок
- •13. Расчет плоских и сферических блоков
- •13.1. Плоский блок
- •13.2. Сферический блок
- •14. Технология типовых деталей
- •14.1. Технологический процесс изготовления плоскопараллельных пластин и клиньев
- •14.1.1. Предварительная обработка
- •14.1.2. Окончательная обработка исполнительных поверхностей
- •14.1.3. Изготовление точных пластин
- •14.2. Технологический процесс изготовления призм
- •14.2.1. Предварительная обработка
- •14.2.2. Окончательная обработка исполнительных поверхностей
- •14.3. Технологический процесс изготовления линз
- •15. Технология нестандартных деталей
- •15.1. Шаровидные линзы
- •15.1.1. Характеристики деталей
- •15.1.2 Технология изготовления
- •15.2. Цилиндрические и торические поверхности
- •15.3. Оптические детали лазеров
- •15.4. Основы технологии изготовления волоконно–оптических элементов (воэ)
- •15.4.1. Основные технические характеристики воэ
- •15.4.2. Основные требования к стеклам для воэ
- •15.4.3. Изготовление волоконно-оптических пластин (вол)
- •15.4.4 Изготовление микроканальных пластин (мкп)
- •15.5. Методы изготовления деталей с асферическими поверхностями
- •1 5.5.1. Методы нанесения слоя
- •15.5.2 Методы механической обработки
- •15.6. Изготовление крупногабаритных деталей
- •Окончание табл. 15.4
- •15.7. Изготовление шкал и сеток
- •15.7.1 Виды шкал и сеток, требования к ним
- •15.7.2 Основные технологические процессы и оборудование
- •1 5.8. Оптические детали из полимеров
- •15.9. Стеклометаллические зеркала
- •16. Соединение оптических деталей
- •16.1. Способы соединения
- •16.2. Материалы, применяемые для соединения
- •16.3. Технология соединения оптических деталей
- •17. Основы сборки и юстировки оптических приборов
- •17.1. Сборочные элементы приборов
- •17.2 Структура технологического процесса сборки
- •17.3. Общие принципы построения технологического процесса сборки
- •18. Фокусировка изображения в оптическом приборе
- •18.1. Параллакс в оптическом приборе
- •18.2. Способы фокусировки
- •18.2.1 Фокусировка при помощи астрономической зрительной трубы
- •18.2.2 Фокусировка при помощи плоскопараллельной пластинки
- •18.3. Контроль параллакса по бесконечно удаленному предмету
- •18.3.1 Проверка параллакса при помощи коллиматора
- •19. Сборка и юстировка типовых узлов оптических приборов
- •19.1. Сборка и юстировка объективов
- •19.1.1. Типы конструкций объективов оптических приборов. Общие требования к сборке объективов
- •19.1.2. Сборка объективов насыпной конструкции
- •19.1.3. Методы контроля и юстировки объективов. Контрольноюстировочные приборы
- •19.1.4. Сборка и юстировка узлов с призмами и зеркалами, работающими в параллельных и сходящихся пучках
- •20. Сборка и юстировка типовых оптических приборов
- •20.1. Сборка и юстировка спектральных приборов
- •20.2. Сборка и юстировка угломерных приборов
- •20.2.1. Общие требования к сборке и юстировке оптических угломерных приборов
- •20.2.2 Сборка и юстировка угломерных приборов с поворотными визирами
- •Библиографический список
1.2. Особенности оформления чертежа
Оформление чертежей оптических деталей и сборочных единиц имеет некоторые специфические особенности. В поле чертежа детали помещается таблица, в которой указываются требования к материалу детали, точности ее изготовления и расчетные данные, а в таблице чертежа сборочной единицы – требования к изготовлению и расчетные данные (ГОСТ 2.412-81).
Пример оформления чертежа приведен на рис. 1.1. и 1.2.
О
Рис. 1.1. – Положительная линза
бщая схема построения технологического контроля и отработки чертежей включает предварительный анализ, анализ исходных данных таблицы, изображения детали, дополнительный текст, окончательное установление функциональных и конструктивных особенностей детали (сборочной единицы), установление технологической рациональности конструкции, принятие решения.
П
Рис. 1.2. Отрицательная линза
редварительный анализ. Задачей предварительного анализа функционального назначения детали является установление основных параметров, существенно влияющих на качество работы узлов и системы в целом. Задача упрощается, если название в наиболее полной мере отражает назначение детали (сетка, линза оборачивающей системы, первая линза окуляра, головная призма). Если указан только вид детали (линза, призма), отличающийся разнообразием выполняемых функций, то необходимо рассмотреть сборочные чертежи (склейки) и оптическую схему. Местоположение детали в системе определяет ее функциональные свойства, а следовательно, и основные требования к материалу, точности формы, чистоте и шероховатости поверхностей, точности взаимного их расположения, точности выполнения расчетных данных (выходных параметров). При отсутствии оптической схемы определенные сочетания нормируемых показателей качества материала и требований к изготовлению дают основания для установления функционального назначения детали, например, первые категории по оптической однородности, двулучепреломлению и бессвильности, жесткие допуски на форму поверхностей и децентрирование и при этом низкие требования по пузырности и чистоте поверхностей, большие значения радиусов кривизны поверхностей указывают на принадлежность детали к объективу коллиматора или зрительной трубы.1.3. Требования к конструктивным параметрам деталей
Рациональный технологический процесс может быть построен только при соблюдении следующих условий.
1. Конфигурация детали должна представлять собой сочетание простых геометрических форм, обуславливающих возможность применения высокопроизводительных технологических методов обработки, деталь должна иметь удобную и надежную базу для установки и закрепления ее в процессе обработки, достаточную жесткость конструкции. В тех случаях, когда конструкция детали не отвечает этим требованиям, следует предусмотреть специальные элементы (технологические отверстия, приливы, фаски, фальшборт), которые могут быть удалены после обработки или оставлены без заметного влияния на функциональные свойства детали. Рабочие поверхности деталей должны иметь правильную геометрическую форму, позволяющую при поштучном изготовлении получить заданную точность обработки с наибольшей экономичностью, а при блочной обработке обеспечить сборку блока в виде правильного круга с коэффициентом заполнения площади не менее 0,7. Геометрические размеры и размерные цепи детали должны быть проставлены рационально (ГОСТ 2.307-68), с учетом возможности использования конструкторских баз в качестве технологических и измерительных.
2. Вид, свойства и качество материала должны соответствовать заданным параметрам детали или узла.
3. Требования к качеству поверхностей детали (точность формы N и ΔN, шероховатость и чистота Р) должны быть обоснованы ее назначением и согласованы с нормируемыми показателями качества материала: двулучепреломлением, бессвильностью и пузырностью (для стекол), поликристалличностью, полиморфизмом, посторонними включениями и другими локальными неоднородностями (для кристаллов). Эти требования также должны быть согласованы с физико-химическими свойствами материала: относительной твердостью по сошлифовыванию, химической устойчивостью (для стекол) и анизотропией физико-химических свойств (для кристаллов).
4. Вид поверхности и форма ее задания (вид уравнения асферической поверхности, координаты точек и т. д.) должны быть согласованы с предполагаемой технологией изготовления и контроля.
5. Точность взаимного расположения поверхностей (децентрирование С, клиновидность , пирамидальность , отступление углов, например, 45º) должна быть обоснована назначением детали и при жестких допусках согласована с показателями качества материала по оптической однородности и двулучепреломлению.
6. Выходные параметры: разрешающая способность ε, допустимый дифракционный кружок рассеяния 2dy, искажение волнового фронта К, минимальная фокусность fmin, угол отклонения луча ω и другие – должны быть обоснованы назначением детали и согласованы с заданными показателями качества материала – оптическими параметрами nе, nF’ – nC’, однородностью, двулучепреломлением, бессвильностью, пузырностыо (для стекол), поликристалличностью, полиморфизмом, анизотропией физико-механических свойств (для кристаллов).