Изготовление и контроль оптических деталей - Ефремов А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Полирование. Сферические поверхности полируют на шлифовально-полировальных станках методом пробных проходов. Полирование проводят таким образом, чтобы обеспечить все требования, предъявляемые к оптической детали — N, AN, Р.
Режимы и условия обработки выбирают в зависимости от заданной точности детали. Для деталей пониженной точности применяют интенсивные режимы и инструменты с подложкой из волокнистых материалов — сукна, войлока, фетра. При этом окружная скорость достигает 3 м/с, а удельное давление — 2,50 Н/см2. При полировании смоляным полировальником деталей средней точности применяют окружные скорости 0,5—1 м/с и давление 0,50—1,00 Н/см2; для деталей высокой точности — 0,2—0,3 м/с и 0,20—0,50 Н/см2.
Интенсивность съема стекла и формообразование заданной оптической поверхности регулируют настройкой станка и подрезкой смолы полировальника, при этом значения технологических факторов (температуры, вязкости смолы, способа подачи полированной суспензии и т. д.) стараются стабилизировать.
После полирования первой стороны линз их лакируют на блоке, разблокировывают и повторяют все операции технологического процесса для обработки второй стороны. После окончательного разблокировывания и промывки линзы поступают на операцию центрирования.
Центрирование линз. Центрирование линз —это операция по совмещению геометрической и оптической осей линзы. Децентрич-ность С линзы возникает как результат накопления погрешностей на всех предыдущих механических операциях линзы, кончая ее полированием. Операцию центрирования линз выполняют в два перехода: совмещением оптической оси линзы с осью вращения шпинделя станка; шлифованием цилиндрической поверхности линзы до диаметра заданного размера, при котором геометрическая ось
175
линзы, т. е. ось ее симметрии совмещается с осью вращения шпинделя и, следовательно, с оптической осью линзы.
Точность центрирования зависит от сиособа установки и крепления линзы и точности шлифования ее цилиндрической поверхности. При центрировании линзу устанавливают тремя.способами: по блику; в самоцентрирующем патроне; по прибору.
Установку линзы по блику применяют только в единичном производстве, когда надо центрировать линзу с погрешностью 0,04—0,1 мм. Установку производят приклеванием центрируемой линзы 3 смолой 2 к трубчатому латунному патрону 1, закрепленному в шпинделе центрировочного станка (рис. 16.7). Пока
смола не застыла, линзу перемещают по торцу патрона (на рис. 16.7 показано пунктиром), совмещая ее оптическую ось с осью вращения шпинделя патрона 1. Контроль за правильностью установки линзы осуществляют наблюдением невооруженным глазом за положением блика от источника света 5 на поверхности линзы. При повороте шпинделя вручную блик должен не смещаться. Точность установки увеличивается, если контроль биения проводить с помощью автоколлимационной трубки.
Установку линз всамоцентрирующих патронах осуществляют непосредственно на специальных центрировочных станках типа ЦС, работающих с алмазным шлифовальным кругом в полуавтоматическом цикле. Центрируемую линзу 2 зажимают в шпинделях станка: между левым ведущим 1 и правым 3, который имеет осевое перемещение и с помощью пружины прижимает линзу к левому шпинделю (рис. 16.8). На шпинделях закреплены стальные закаленные цилиндрические патроны, имеющие тонкие полированные рабочие кромки. В начальном положении оптическая ось линзы OiOz, линия, соединяющая центры кривизны сферических поверхностей, может быть смещенной относительно геометрической оси линзы А\Аг. Однако при зажиме линзы между шпинделями на линзу будет действовать сила Q, сдвигающая ее к оси вращения шпинделей до тех пор, пока линза не коснется всей кольцевой поверхности патронов. Это произойдет автоматически в момент совмещения оптической оси линзы с осью шпинделей. Величина сдвигающей силы Q зависит от кривизны (/?i и R2) по-
да
\ j \ о \ *
1 L О
Рис. 16.8. Схема центрирования сжатием
Рис. 16 7. Схема центрирования по блику
176
верхностей линзы, характеризуемой углом <р, т. е. углом между касательными к сферическим поверхностям в точке их контакта с патронами. Угол <р должен быть не менее 20°.
Погрешность центрирования линз описанным выше методом зависит от соосности и точности изготовления кольцевых кромок патронов, размеров и кривизны сферических поверхностей линзы и составляет 0,005—0,02 мм. Способ прост и высокопроизводителен.
Установка линз по прибору позволяет центрировать линзы с погрешностью до 0,003 мм, при этом необходим набор специальных оправок для различных типоразмеров линз. Схема установки линзы по прибору показана на рис. 16.9. Свет от коллиматора 6 с сеткой 7 проходит через центральное отверстие патрона 4, установленного в коническое отверстие стола 5. На патрон смолой 3 приклеивают линзу 2. Подогревая смолу до размягчения, передвигают линзу по кольцу оправки и добиваются такого ее положения, когда в поле зрения окуляра 1 изображение сетки 7 коллиматора попадет между допусковыми Д рисками. При вращении оправки в гнезде стола 5 изображение сетки не должно выходить за до-пусковое поле.Д. Охлажденные оправки с линзами снимают с прибора, помещают в тару и передают на центрировочные станки. Конус оправки 4 соответствует посадочному конусу центрировочного станка, что обеспечивает совпадение оптической оси линзы с осью оправки и с осью центрировочного станка.
