Жесткое крепление. Применяется в массовом и крупносерийном производстве деталей с допусками на точность поверхностей от 0,5 кольца и более, на толщину от 0,05 мм и выше.

Для обработки первой стороны линзы (прессовки) жестко наклеиваются непосредственно на приспособление в специальные гнезда или площадки (рис. 6, а).

Рис. 5. Вид смоляных подушек

Приспособление разогревают до температуры около 100° С. Одновременно с этим слегка подогревают и детали. На крепеж­ную поверхность приспособления наносят тонкий слой смолы или просмоленную матерчатую прокладку (при обработке второй стороны). После наложения линз па­лочкой максимально выживают смолу из-под детали. После обработки первой стороны (обдирка или фрезеровка, среднее и мелкое шлифование, полировка) всю поверх­ность детали покрывают лаком и в такой же последовательности обрабатывают с второй стороны.

Полужесткое крепление. Применяют для тонких линз с большим радиусом кривизны обрабатываемой поверхности. Линза наклеивается при помощи просмоленной матерчатой прокладки на металлическую шайбу в свою очередь, наклеенную на приспособление (рис. 6,б). В очковом производстве применяют наклейку разогре­тых заготовок непосредственно на смоляной слой. Для обеспечения точности такого крепления специальное приспособление формует на смоляном слое посадочные места обратной формы. Они определяют место линз при блоки­ровке (рис. 6, в).

Механическое крепление. Чаще всего применяется при заготовительных операциях, например для крепления призм.

Детали ставят вплотную друг к другу в металлические приспособления с соответствующими вырезами. Крайние детали удерживаются винтовыми или пружинными зажимами. Под крайние детали подкладывают эластичную прокладку (резину, картон).

Рис. 6. Схема наклейки (жесткий и полужесткий методы):

а - жесткий метод; б - полужесткий метод; в - наклейка на смоляные выступы

(1 - линза; 2 - просмоленная матерчатая прокладка; 3 - сферическая пластинка;

4 - смола; 5 - приспособление наклеечное);

Гипсовка. Способ применяется чаще всего для крепле­ния призм с допусками на углы от 3' и выше и крупных кусков стекла. Гипсовка состоит из заливки водного рас­твора гипса с цементом в приспособление в виде котелка, корпуса и т. п. (рис. 7) прямо на детали, притертые к планшайбе. Днище котелка крепится к кольцу винтами или другим способом. Часто ограничиваются оберткой притирочной планшайбы резиновым ободом. После за­твердения гипса и закрепления в нем днища, установлен­ного прямо в гипс, обод снимается. Промежутки между

Рис. 7. Схема гипсовки:

1 - призма; 2 - притирочная планшайба; 3 - пластинка; 4 - днище; 5 - кольцо корпуса призмами после затвердения гипса зачищают проволочной щеткой на глубину 2-3 мм и промывают.

Для обеспечения зачистки блока пространство между призмами до заливки засыпают мелко просеянными су­хими древесными опилками, а металлический обод ста­вится на 3—4 пластинки толщиной 2—3 мм. Для защиты от влаги и осыпания гипса зачищенное пространство по­крывают расплавленным парафином.

Разблокировка производится раскалыванием гипса де­ревянным молотком или на специальном разгипсовочном прессе. Использование пресса снижает трудоемкость про­цесса разблокировки и обеспечивает более высокое ка­чество, так как почти все призмы полностью освобо­ждаются от гипса.

Метод оптического контакта. При обработке деталей с точными поверхностями (до 0,05 кольца), угловыми размерами 1—2”, параллельностью 1 —10” (точные пластины, зеркала, клинья, призмы) применяется крепление опти­ческим контактом. При этом отполированные «с цветом» 0,5—2 кольца поверхности деталей тщательно очищаются и обезжириваются (спирт, эфир, беличья кисточка, батистовые салфетки) и плавно опускаются и прижимаются к также тщательно подготовленной полированной поверх­ности контактного приспособления. Нажим производят до исчезновения интерференционной картины. Промежуток между деталями замазывают лаком, или раствором шеллака в ректификате.

Контактные приспособления могут быть разной формы и размеров (рис. 8) в зависимости от формы и размеров

Рис. 8. Контактные приспособления для пластин и призм:

а - контактная пластина с плоскопараллельными пластинками (1 - пластинки;

2 - контактная пластина); б - приспособление для призм и клиньев (1 - призмы; 2 - контактное приспособление) обрабатываемых деталей.

Поверхность их должна быть отполирована с точностью до 0,1—0,5 кольца. Если необходима параллельность, ее выдерживают до 1—2”. Точ­ность углов также выдерживается строго, так как от точ­ности угловых размеров, параллельности и качества поверхности контактных приспособлений зависит качество изделия.

При снятии с контакта применяют разогрев или охла­ждение. Тонкие детали (0,1—0,5 мм) можно аккуратно снять лезвием бритвы или каплей эфира, налитой на по­верхность детали.

Крепление в сепараторах. Сепараторы или разделяю­щие устройства применяют в заготовке и на окончательных операциях при точной доводке поверхности и угловых размеров. Сепаратор представляет собой обойму, имеющую вырезы, в которые закладываются обрабатываемые де­тали. Обработка таких деталей, например в заготовке, может вестись одновременно с двух сторон (рис. 9, а). Для точной доводки применяют толстые стеклянные пластины с вырезами разного диаметра, в которые закла­дываются различные детали (рис. 9, б). Вырезы не дают детали возможности упасть за пределы полировальни­ка.

Рис. 9. Сепаратор: а — схема двусторонней шлифовки (1 — сепаратор; 2 — пластинки; 3 — шлифовальники); б—стеклянный сепаратор для механизированной доводки плоских деталей

Сам сепаратор в процессе работы все время ис­правляет поверхность полировальника, тем самым под­держивая его в хорошем состоянии, т. е. является и фор­мовочным диском.

Если на детали (пластинке, клине) требуется увеличить или уменьшить угол клина, то на ее край наклеивают мяг­ким воском груз, благодаря которому и происходит более сильное срабатывание нужного участка.

Соотношение площади отверстий и целой части сепаратора определяется расчетом.

Изготовление комплекта шлифовальников

Расшлифовка выпуклой поверхности при переходе от более крупных абразивов к более мелким всегда начи­нается с края. Этим обеспечивается выдерживание нужной толщины линзы по центру и равномерное сошлифовывание всей поверхности от краев к центру. Радиусы кривизны шлифовального инструмента ме­няются подрезкой при переходе от более крупных абразивов к более мелким.

Рис. 10. Схематические изображения изменения радиуса кривизны поверхности инструмента чашки (а) и гриба (б):

R1 — радиус кривизны обдирочного инструмента; R2 — радиус кривизны инструмента для средней шлифовки; R3 — радиус кривизны инструмента для мелкой шлифовки

Радиусы кривизны чашек постепенно уменьшаются (рис. 10,а), а грибов, наоборот, увеличи­ваются (рис. 10, б).

При расшлифовке инструмента поверхности его при­дается нужный радиус кривизны или точная плоскостность. Одновременно с этим поверхность прошлифовывается до удаления следов резца или шабера.

Последовательность операции следующая.

1. Поверхность инструмента для последнего этапа шлифования подгоняют подрезкой по шаблону заданного радиуса и после этого блокируют на нем блок из бракованных деталей.

2. На этом же инструменте блок шлифуется и полируется. Просматривается интерференционная картина («цвет»).

3. Если «цвет» не соответствует требованиям, которые предъявляются к данному комплекту шлифовальников, то производят повторную подрезку шлифовальника, повторную шлифовку, полировку и просмотр «цвета».

Рис. 11. Схема притирки:

а — поверхности малой кри­визны; б — поверхности боль­шой кривизны (Dбл — диа­метр блока)

4. По достижении требуемого «цвета» инструмент шлифуется до выведения следов резца или шабера и блок еще раз окончательно проверяется по пробному стеклу.

5. Когда подготовлен последний шлифовальник, например для шлифовки микропорошком М10, производится подгонка (уже по притирке) шлифовальника, предшествующего последнему, например для шлифовки микропорошком М20. Для этого на нем шлифуют пробный блок и подгоняют его притирку к инструменту для последнего шлифования. Блоки с малой кривизной (с большими радиусами кри­визны) должны притираться не менее чем на ¼ своего диаметра, а блоки большой кривизны на 1/6—1/7 диаметра (рис. 11). В производстве еще бытуют названия: «слабые радиусы» (большие радиусы кривизны), «сильные радиусы», или «кру­тые сферы» (малые радиусы кривизны). Эти названия применять не следует.

6. Под выправленный шлифовальник подгоняют предшествующий ему и т. д. до тех пор, пока не будет налажен весь комплект.

7. Каждый шлифовальник из комплекта шлифуется абразивом той крупности для которой он предназначен.

8. Для нормального полирования блоков, т.е. для более интенсивного полирования края блока, «цвет» сошлифовки должен давать «яму» с запасом в несколько колец (2-3) против заданного по чертежу.

Например, готовая деталь должна иметь «цвет» N = 3 после расшлифовки инструмент для шлифовки последним микропорошком, например М10 должен дать под пробное стекло на блоке «яму» в 5—6 колец.

9. Планшайбы должны быть слегка выпуклыми, т.е. давать на детали небольшую «яму» около 2—3 мкм.

Контроль правильности формы поверхности произ­водится пробным стеклом, стеклянной линейкой или при­бором ортотест. Прибор устанавливают тремя опорными штифтами на планшайбу. Подвижной наконечник, на­ходящийся в центре и соединенный со стрелкой, укажет величину прогиба. Отклонение стрелки вправо укажет наличие «бугра», влево — «ямы». Центральное положение стрелки на шкале циферблата (нулевое положение) означает хорошую плоскость. Шкала дает показания в микро­метрах (мкм).

Изготовление полировальников

Смоляной полировальник. Соответствующий по форме и размерам инструмент (гриб, чашка, планшайба) разогревается и на него выливается расплавленная не до очень жидкого состояния смола. Иногда на разогретый инстру­мент насыпают размельченную в виде небольших комочков смолу и выравнивают ее специальной лопаточкой, выдерживая при этом нужную толщину и равномерность слоя по всей поверхности инструмента.

После некоторого загустения смоляной подложки про­изводится ее окончательная формовка увлажненным бло­ком или специальным формовочным приспособлением нуж­ного радиуса кривизны. В центре слоя делается неболь­шое углубление, а края полировальника обрезаются ножом.

Суконный полировальник. Подложку для полироваль­ника раскраивают по выкройке. Очень ворсистые мате­риалы слегка обжигают. Для получения более ровной на­клейки при наличии толстого материала следует вымочить его в воде и хорошо отжать.

Разогрев соответствующий инструмент (гриб, чашку или планшайбу), покрывают его поверхность размельчен­ной смолой, накладывают сверху подложку (сукно, фетр) и обжимают специальной формой (обжимкой) или же блоком вручную или на прессе.

Как смоляной, так и суконный полировальник, пока подложка прочно не приклеилась смачивают полирующей суспензией и располировывают блоком до придания ему нужной формы.

Полировка точных оптических поверхностей (полировка на смоле)

Как уже отмечалось выше, качество полировки в сильной степени зависит от правильности выполнения всех предыдущих операций (наклейка, блокировка, шлифовка и т.д.), качества применяемых основных обрабатывающих и вспомогательных материалов (абразива, смолы и т.д.), постоянства температуры и влажности помещения (+20° ± 1°) и т.д.

В производстве ряд операций и подготовка инструмента производится специальными ра­бочими. Так, например, наклейка, блокировка, изготовле­ние полировальников, расшлифовка инструмента часто выделяются в самостоятельные операции. Тем не менее проверка самим рабочим качества инструмента, наклейки и блокировки должна производиться обязательно. Не­правильно сделанная работа подлежит переделке.

Линзы (эластичный способ) не должны выступать за края наклеечного приспособления. Линзы не должны быть слишком высоко посажены или же, наоборот, слиш­ком залиты. Смола в промежутках между линзами должна быть удалена. Линзы без фасок, с острыми краями, с фасками обработанными крупными абразивами, могут дать

Рис. 12. Схема подрезки крайней зоны полировальника: а — при вращении полировальника; б — при неподвижном полировальнике

В процессе полировки для регулировки процесса учи­тывается ряд моментов.

Если у детали больше срабатываются края («бугор»), то у полировальника подрезается острием ножа та часть, которая производит срабатывание края детали, т. е. край­няя зона полировальника (рис. 12). Наоборот, если у де­тали больше сработана середина («яма»), у полировальника подрезается средняя зона (рис. 13).

Если блок (или деталь) находится внизу, то при взаимной притирке у него всегда будут больше срабатываться края, а если сверху — середина. Поэтому иногда меняют взаимное расположение блока и инструмента.

В табл. 1 даны некоторые практические указания, как регулировать ход процесса полировки на смоле, из­меняя характер подрезки, кинематики и режимов.

При работе с подсушкой труднее выдержать «цвет», т. е. заданную кривизну поверхности, но зато быстрее происходит сполировывание. Следует стараться всегда вести процесс (при точной работе) так, чтобы остатки ма­товой поверхности сходили одновременно с достижением заданной точности.

При работе на сукне и там, где не требуется высокая точность поверхности, особое значение имеют интенсив­ные режимы, давление, автоматическая подача суспензии, что способствует быстрейшему снятию остатков матовой поверхности, т.е. увеличению производительности труда.

 
Таблица 1

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.                 Прикладная оптика под редакцией Дубовика А.С Машиностроение, 2002. - 470 с.

4.                 Погарев Г.В. Юстировка оптических приборов Машиностроение, 1982. - 320 с.

5.                 Справочник технолога-машиностроителя в 2-х частях. Под редакцией А.М. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. Машиностроение 2001

Страницы: 1, 2