Единый тарифно-квалификационный справочник работ и профессий рабочих (ЕТКС). Выпуск №71
Утвержден Постановлением Госкомтруда СССР, ВЦСПС от 24.07.1985 N 239/16-26
Полировщик оптических деталей
§ 67. Полировщик оптических деталей 2-го разряда
Характеристика работ . Тонкое шлифование и полирование простых деталей из оптического стекла на полуавтоматическом и универсальном шлифовально-полировальном оборудовании. Расшлифовка шлифовального инструмента на шлифовально-полировальных станках различных типов с допуском на качество поверхности по общим ошибкам свыше 0,3 интерференционного кольца.
Должен знать: устройство и правила пользования шлифовально-полировальными станками; настройку станков и процесс расшлифовки инструмента под линейку, шаблон; устройство, назначение и применение контрольно-измерительного инструмента и приборов; марки и сорта оптических стекол; маркировку и характеристики абразивных материалов; применяемые вспомогательные материалы; общие сведения о системе допусков и посадок, квалитетах, параметрах шероховатости и классах чистоты обработки.
Примеры работ
1. Детали оптические плоские с размером большей стороны или диаметра свыше 10 до 50 мм с отношением толщины к диаметру или большей стороне свыше 0,1 - тонкое шлифование и полирование по VI - VII классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам свыше 1,5 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам свыше 0,7 кольца, на толщину свыше 0,6 мм, на клин свыше 7 до 10 минут.
2. Детали оптические плоские с размером большей стороны или диаметра свыше 50 до 100 мм и до 10 мм, сложные с размером большей стороны или диаметра свыше 10 до 50 мм с отношением толщины к диаметру или большей стороне свыше 0,15 - тонкое шлифование и полирование по VIII классу чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам свыше 2,0 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам свыше 1,0 кольца, на толщину свыше 0,5 мм, на клин свыше 7 минут.
3. Линзы плоско-выпуклые, двояковыпуклые и мениски положительные диаметром свыше 10 до 50 мм с отношением толщины к диаметру свыше 0,09 - тонкое шлифование и полирование по VI - VII классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам свыше 2,0 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам свыше 0,7 кольца, на толщину свыше 0,4 мм.
4. Линзы плоско-выпуклые, двояковыпуклые и мениски положительные диаметром свыше 50 до 100 мм и до 10 мм, сложные диаметром свыше 10 до 50 мм с отношением толщины к диаметру свыше 0,2 - тонкое шлифование и полирование по VII классу чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам свыше 2,0 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам свыше 1,0 кольца.
§ 68. Полировщик оптических деталей 3-го разряда
Характеристика работ . Тонкое шлифование и полирование деталей средней сложности из оптического стекла, кристаллов и керамики на полуавтоматическом и универсальном шлифовально-полировальном оборудовании.
Должен знать: правила настройки шлифовально-полировальных станков; физико-химические свойства оптических стекол, кристаллов и других оптических материалов; способы изготовления и приемы корректировки инструмента; правила пользования оптическими приборами для проверки линейных и угловых размеров оптических деталей; систему допусков и посадок, квалитеты, параметры шероховатости и классы чистоты обработки.
Примеры работ
1. Детали оптические плоские с размером большей стороны или диаметра свыше 10 до 50 мм с отношением толщины к диаметру или большей стороне свыше 0,05 до 0,09 - тонкое шлифование и полирование по IV - V классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам свыше 0,8 до 1,0 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам свыше 0,5 до 0,7 кольца, на толщину свыше 0,3 до 0,6 мм, на клин свыше 5 до 6 минут.
2. Детали оптические плоские с размером большей стороны или диаметра свыше 50 до 100 мм и до 10 мм, сложные с размером большей стороны или диаметра свыше 10 до 50 мм с отношением толщины к диаметру или большей стороне свыше 0,05 до 0,15 - тонкое шлифование и полирование по V - VII классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам свыше 1,0 до 1,5 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам свыше 0,7 до 1,0 кольца, на толщину свыше 0,4 до 0,5 мм, на клин свыше 5 до 7 минут.
3. Детали плоские оптические с размером большей стороны или диаметра свыше 100 до 500 мм, сложные с размером большей стороны или диаметра свыше 50 до 100 мм и до 10 мм с отношением толщины к диаметру или большей стороне свыше 0,15 - тонкое шлифование и полирование по VIII - IX классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам свыше 1,0 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам свыше 0,7 кольца, на толщину свыше 0,3 мм, на клин свыше 10 минут.
4. Детали оптические плоские с размером большей стороны или диаметра свыше 500 мм, сложные с размером большей стороны или диаметра свыше 100 мм с отношением сторон свыше 6 до 10 или с отношением толщины к диаметру или большей стороне свыше 0,2 - тонкое шлифование и полирование по VIII классу чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам свыше 2,0 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам свыше 1,5 кольца, на толщину свыше 1,5 мм, на клин свыше 10 минут.
5. Детали оптические полированные диаметром свыше 10 до 200 мм - нанесение фасок алмазным инструментом или абразивом.
6. Клинья и призмы с 1 и 2 отражающими поверхностями типов АР, БР, БС, БУ с размером большей стороны свыше 10 до 50 мм - тонкое шлифование и полирование по IV - VII классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам свыше 1,0 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам свыше 0,5 кольца, на углы и пирамидальность свыше 5 минут.
7. Клинья и призмы с размером большей стороны свыше 50 до 100 мм и до 10 мм, сложные с размером большей стороны свыше 10 до 50 мм - тонкое шлифование и полирование по VII классу чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам свыше 1,5 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам свыше 0,7 кольца, на углы и пирамидальность свыше 10 минут.
8. Линзы плоско-выпуклые, двояковыпуклые, мениски положительные диаметром свыше 10 до 50 мм с отношением толщины линзы к диаметру свыше 0,05 до 0,09 - тонкое шлифование и полирование по IV - V классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам свыше 1,5 до 2,0 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам свыше 0,5 до 0,7 кольца, на толщину свыше 0,15 до 0,4 мм.
9. Линзы плоско-выпуклые, двояковыпуклые, мениски положительные диаметром свыше 50 до 100 мм и до 10 мм, сложные диаметром свыше 10 до 50 мм с отношением толщины к диаметру свыше 0,1 до 0,2 - тонкое шлифование и полирование по IV - VI классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам свыше 1,5 до 2,0 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам свыше 0,7 до 1,0 кольца, на толщину свыше 0,4 до 0,5 мм.
10. Линзы плоско-выпуклые, двояковыпуклые, мениски положительные диаметром свыше 100 до 250 мм, сложные диаметром свыше 50 до 100 мм и до 10 мм с отношением толщины к диаметру свыше 0,2 - тонкое шлифование и полирование по VIII - IX классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам свыше 1,0 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам свыше 1,0 кольца, на толщину свыше 0,2 мм.
§ 69. Полировщик оптических деталей 4-го разряда
Характеристика работ . Тонкое шлифование и полирование сложных деталей из оптического стекла, кристаллов и керамики на полуавтоматическом и универсальном шлифовально-полировальном оборудовании.
Должен знать: правила настройки приборов для проверки линейных, угловых размеров и оптических характеристик; технологические особенности обработки различных марок оптического стекла; способы доводки чистоты и цвета; устройство различных приспособлений и способы их изготовления.
Примеры работ
1. Детали оптические плоские с размером большей стороны или диаметра свыше 10 до 50 мм с отношением толщины к диаметру свыше 0,03 до 0,05 - тонкое шлифование и полирование по III классу чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам свыше 0,6 до 0,8 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам свыше 0,3 до 0,5 кольца, на толщину свыше 0,1 до 0,3 мм, на клин свыше 3 до 4 минут.
2. Детали оптические плоские с размером большей стороны или диаметра свыше 50 до 100 мм и до 10 мм, сложные с размером большей стороны или диаметра свыше 10 до 50 мм с отношением толщины к диаметру или большей стороне свыше 0,06 до 0,1 - тонкое шлифование и полирование по IV - V классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам свыше 0,6 до 1,0 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам свыше 0,5 до 0,7 кольца, на толщину свыше 0,1 до 0,4 мм, на клин свыше 4 до 5 минут.
3. Детали оптические плоские с размером большей стороны или диаметра свыше 100 до 500 мм, сложные с размером большей стороны или диаметра свыше 50 до 100 мм и до 10 мм с отношением толщины к диаметру или большей стороне свыше 0,05 до 0,15 - тонкое шлифование и полирование по V - VII классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам свыше 0,3 до 1,0 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам свыше 0,5 до 0,7 кольца, на толщину свыше 0,3 мм, на клин свыше 5 минут.
4. Детали оптические плоские с размером большей стороны или диаметра свыше 500 мм, сложные с размером большей стороны или диаметра свыше 100 мм с отношением сторон свыше 10 до 15 или с отношением толщины к диаметру или большей стороне свыше 0,08 до 0,2 - тонкое шлифование и полирование по IV - VII классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам свыше 1,0 до 2,0 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам свыше 1,0 до 1,5 кольца, на толщину свыше 1,0 до 1,5 мм, на клин свыше 7 до 10 минут.
5. Детали оптические полированные диаметром до 10 и свыше 200 мм - нанесение фасок алмазным инструментом или свободным абразивом.
6. Клинья и призмы с 1 - 2 отражающими поверхностями типов АкР, БП, БМ с размером большей стороны свыше 10 до 50 мм - тонкое шлифование и полирование по III классу чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам свыше 0,5 до 1,0 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам свыше 0,3 до 0,5 кольца, на углы и пирамидальность свыше 1 до 5 минут.
7. Клинья и призмы с 1 - 2 отражающими поверхностями типов АкР, БП, БМ с размером большей стороны свыше 50 до 100 мм и до 10 мм, сложные с размером большей стороны свыше 10 до 50 мм - тонкое шлифование и полирование по VI классу чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам свыше 0,6 до 1,5 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам свыше 0,5 до 0,7 кольца, на углы и пирамидальность свыше 4 до 10 минут.
8. Клинья и призмы с 1 - 2 отражающим поверхностями типов АкР, БП, БМ с размером большей стороны свыше 100 мм, сложные с размером большей стороны свыше 50 и до 10 мм - тонкое шлифование и полирование по VII классу чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам свыше 1,0 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам свыше 0,7 кольца, на углы и пирамидальность свыше 8 минут.
9. Линзы плоско-выпуклые, двояковыпуклые, мениски положительные и отрицательные диаметром свыше 10 до 50 мм с отношением толщины к диаметру свыше 0,03 до 0,05 мм - тонкое шлифование по III классу чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам свыше 0,8 до 1,5 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам свыше 0,3 до 0,5 кольца, на толщину 0,05 до 0,15 мм.
10. Линзы плоско-выпуклые, двояковыпуклые, мениски положительные и отрицательные диаметром свыше 50 до 100 мм и до 10 мм, сложные диаметром свыше 10 до 50 мм с отношением толщины к диаметру свыше 0,02 до 0,05 - тонкое шлифование и полирование по IV - V классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам свыше 1,0 до 1,5 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам свыше 0,5 до 0,7 кольца, на толщину свыше 0,1 до 0,4 мм.
11. Линзы плоско-выпуклые, двояковыпуклые, мениски положительные и отрицательные диаметром свыше 100 до 250 мм, сложные диаметром свыше 50 до 100 мм и до 10 мм с отношением толщины к диаметру свыше 0,2 - тонкое шлифование и полирование по VIII - IX классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам свыше 0,5 до 1,0 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам свыше 0,5 до 0,8 кольца, на толщину свыше 0,3 мм.
12. Линзы плоско-выпуклые, двояковыпуклые, мениски положительные и отрицательные диаметром свыше 250 мм, сложные диаметром свыше 100 мм с отношением толщины к диаметру свыше 0,2 - тонкое шлифование и полирование по VII - IX классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам свыше 0,5 до 1,0 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам свыше 0,3 кольца, на толщину свыше 0,05 мм.
§ 70. Полировщик оптических деталей 5-го разряда
Характеристика работ . Тонкое шлифование и полирование особо сложных деталей из оптического стекла всех марок, кристаллов и керамики на полуавтоматическом и универсальном шлифовально-полировальном оборудовании.
Должен знать: технологические особенности обработки мягких и твердых стекол, оптических кристаллов и керамики; последовательность использования шлифующих и полирующих материалов.
Примеры работ
1. Детали оптические плоские с размером большей стороны или диаметра свыше 10 до 50 мм с отношением толщины к диаметру или большей стороне до 0,03 - тонкое шлифование и полирование по I - II классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам до 0,6 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам до 0,3 кольца, на толщину до 0,1 мм, на клин до 3 минут.
2. Детали оптические плоские с размером большей стороны или диаметра свыше 50 до 100 мм и до 10 мм, сложные с размером большей стороны или диаметра свыше 10 до 50 мм с отношением толщины к диаметру или большей стороне до 0,02 - тонкое шлифование и полирование по II - IV классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам до 0,6 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам до 0,5 кольца, на толщину до 0,1 мм, на клин до 4 минут.
3. Детали оптические плоские с размером большей стороны или диаметра свыше 100 до 500 мм, сложные с размером большей стороны или диаметра свыше 50 до 100 мм и до 10 мм с отношением толщины к диаметру или большей стороне свыше 0,03 до 0,05 - тонкое шлифование и полирование по II - IV классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам до 0,3 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам до 0,5 кольца, на толщину до 0,3 мм, на клин до 5 минут.
4. Детали оптические плоские с размером большей стороны или диаметра свыше 500 мм, сложные с размером большей стороны или диаметра свыше 100 мм с отношением сторон до 15 или с отношением толщины к диаметру или большей стороне свыше 0,05 до 0,08 - тонкое шлифование и полирование по II - III классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам до 1,0 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам до 0,7 кольца, на толщину до 1,0 мм, на клин до 5 минут.
5. Клинья и призмы с 1, 2, 3 отражающими поверхностями типов ВЛ, ВК, ВП с размером большей стороны свыше 10 до 50 мм - тонкое шлифование и полирование по I - II классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам до 0,5 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам до 0,3 кольца, на углы и пирамидальность до 1 минуты.
6. Клинья и призмы с 1, 2, 3 отражающими поверхностями типов ВЛ, ВК, ВП с размером большей стороны свыше 50 до 100 мм и до 10 мм, сложные с размером большей стороны свыше 10 до 50 мм - тонкое шлифование и полирование по II - V классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам до 0,5 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам до 0,5 кольца, на углы и пирамидальность до 4 минут.
7. Клинья и призмы с 1, 2, 3 отражающими поверхностями типов ВЛ, ВК, ВП с размером большей стороны свыше 100 мм, сложные с размером большей стороны свыше 50 и до 10 мм - тонкое шлифование и полирование по II - VI классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам до 1,0 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам до 0,7 кольца, на углы и пирамидальность до 8 минут.
8. Линзы плоско-выпуклые, двояковыпуклые, мениски положительные и отрицательные диаметром свыше 10 до 50 мм с отношением толщины к диаметру до 0,03 - тонкое шлифование и полирование по I - II классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам до 0,8 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам до 0,3 кольца, на толщину до 0,05 мм.
9. Линзы плоско-выпуклые, двояковыпуклые, мениски положительные и отрицательные диаметром свыше 50 до 100 мм и до 10 мм, сложные диаметром свыше 10 до 50 мм с отношением толщины к диаметру до 0,06 - тонкое шлифование и полирование по II - IV классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам до 1,0 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам до 0,5 кольца, на толщину до 0,1 мм.
10. Линзы плоско-выпуклые, двояковыпуклые, мениски положительные и отрицательные диаметром свыше 100 до 250 мм, сложные диаметром свыше 50 до 100 мм и до 10 мм с отношением толщины к диаметру до 0,2 - тонкое шлифование и полирование по II - IV классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам до 0,5 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам до 0,5 кольца, на толщину до 0,3 мм.
11. Линзы плоско-выпуклые, двояковыпуклые, мениски положительные и отрицательные диаметром свыше 250 мм, сложные диаметром свыше 100 мм с отношением толщины к диаметру до 0,2 - тонкое шлифование и полирование по IV - VI классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам до 0,5 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам до 0,3 кольца, на толщину до 0,05 мм.
§ 71. Полировщик оптических деталей 6-го разряда
Характеристика работ . Грубое, среднее и тонкое шлифование, полирование и доводка деталей из оптического стекла всех марок, кристаллов и керамики эластичным методом крепления с использованием классических режимов обработки поштучно на операции "доводка" и групповым способом на грубой, средней и тонкой шлифовке на универсальном шлифовально-полировальном оборудовании с применением универсальных приспособлений.
Должен знать: оптимальные способы обработки и доводки размеров оптических деталей высокой сложности из всех оптических материалов; устройство и правила наладки всех типов шлифовально-полировальных, обдирочных и доводочных станков; все виды измерительного инструмента.
Примеры работ
1. Детали оптические плоские с размером большей стороны или диаметра свыше 100 до 500 мм, сложные с размером большей стороны или диаметра свыше 50 до 100 мм и до 10 мм с отношением толщины к диаметру или большей стороне до 0,03 - грубое, среднее и тонкое шлифование, полирование и доводка по I - II классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам до 0,1 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам до 0,1 кольца, на толщину до 0,06 мм, на клин до 30 секунд.
2. Детали оптические плоские с размером большей стороны свыше 500 мм, сложные с размером большей стороны или диаметра свыше 100 мм с отношением толщины к диаметру или большей стороне до 0,05 - грубое, среднее и тонкое шлифование, полирование и доводка по I - II классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам до 0,5 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам до 0,1 кольца, на толщину до 0,5 мм, на клин до 30 секунд.
3. Линзы всех видов, сферические и асферические диаметром свыше 100 до 250 мм, сложные диаметром свыше 50 до 100 мм и до 10 мм - грубое, среднее и тонкое шлифование, полирование и доводка по I классу чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам до 0,05 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам до 0,1 кольца, на толщину до 0,1 мм.
4. Линзы всех видов, сферические и асферические диаметром свыше 250 мм, сложные диаметром свыше 100 мм - грубое, среднее и тонкое шлифование, полирование и доводка по II - III классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам до 0,2 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам до 0,1 кольца, на толщину до 0,01 мм.
5. Призмы и клинья всех видов с размером большей стороны свыше 100 мм, сложные с размером большей стороны свыше 50 мм и до 10 мм - грубое, среднее и тонкое шлифование, полирование и доводка по I - II классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам до 0,5 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам до 0,1 кольца, на углы и пирамидальность до 30 секунд.
Ефремов А.А., Сальников Ю.В. Изготовление и контроль оптических деталей - М.: Высшая школа, 1983. - 255 c.Скачать (прямая ссылка): izgotovleniyaikontroloptiki1983.djvu Предыдущая 1 .. 72 > .. >> Следующая
8,78 4 4 + 10+17+23 54 8,48 6
планшайб. Расчет ведут для трех различных случаев расположения пластин (рис. 16.2) в центре блока: одной (а), трех (б) и четырех (в). Размер промежутков / между зонами и пластинами в зонах выбирают от 0,5 до 3 мм в зависмости от диаметра пластин. Диаметр планшайбы определяют из формулы Dn=md3 + nf, где m и п - безразмерные коэффициенты.
167
Если число зон на блоке меньше 5-6, то наклеивание пластин начинают с центральной зоны, помещая в ней одну, три или четыре заготовки. Если же зон много, то заготовки наклеивают, начиная с крайней зоны.
В зависимости от значения допустимой неплоскостности по N и AN, соотношения толщины t и диаметра d3 пластины применяют несколько способов блокирования. При t/d3>\f6 и N>5 пластины
крепят эластично, нанося смолу или воск по всей поверхности пластины. При l/15Af>0,5 блокирование осуществляют на точках - смоляных подушечках. При tfd3< 1/15 и N<1 применяют наиболее точный метод крепления - оптический контакт.
Блоки шлифуют на шлифовально-полировальных станках типа ШП, начиная свободным абразивом М28 и заканчивая абразивом не мельче М7. Обработку ведут в несколько переходов. Для среднего и мелкого шлифования часто применяют один шлифовальник. При шлифовании выдерживают толщину и клиновидность пластин. Клиновидность определяют как разнотолщинность пластин по краю. Обычно ее величина не более допуска на толщину пластины. Если клиновидность превышает допустимую величину, то ее устраняют, усиливая шлифование толстого края блока дополнительным давлением. Пластины с дефектами по классам чистоты I-II и значением N>10, являющиеся подложками для нанесения сеток и шкал, полируют суконными полировальниками.
Шлифованные плоские поверхности контролируют по дефектам чистоты и оптической притирочной /шней.кой на неплоскостность, а полированные -пробными стеклами или на интерферометре, определяя Ni и ДNu
Отполированные поверхности пластин после контроля лакируют и разблокировывают. Операция лакирования заключается в нанесении на полированную поверхность пластин, еще не снятых с блока, слоя нитроэмали. Нитроэмаль наносят кистью. Нитроэмаль должна быть любого темного цвета для того, чтобы при контроле другой стороны пластины и наложении пробного стекла лучше была видна интерференционная картина.
f
Рис. 16.2. Схемы расположения заготовок на блоке
168
После окончания обработки первой стороны пластины разбло-кировывают и ведут в той^же последовательности обработку второй стороны, контролируя при этом N2, ANZ, Рг.
После завершения всех операций на участке шлифования и полирования пластины проходят промывку. Промывку от нитроэмали осуществляют ацетоном в специальных ваннах при интенсивной направленной вентиляции. Для убыстрения процесса промывки пластины замачивают на несколько часов в ацетоновой ванне или применяют ультразвуковые промывочные ванны. Для серийного и массового производства применяют автоматические и полуавтоматические промывочные машины. Промытые пластины контролируют и, если они имеют дефекты оптической чистоты, выходящие за требования соответствующего класса, передают на переполировку, а иногда и перешлифовку поверхностей.
Для деталей, имеющих высокие требования к плоскостности полированной поверхности yV^l и ДЛ^0,1, применяют доводку в сепараторах. Сепаратор представляет собой диск (рис. 16.3, а) из стекла JIК5, JIK7 или КВ диаметром.0 = 1504-450 мм и толщиной / = 30ч-60 мм. Рабочая поверхность сепаратора выполнена с точностью 1-М и AAf=0,l-i-0,4. В диске имеется несколько отверстий, каждое из которых на 5-10% больше, чем диаметр обрабатываемых пластин. Отверстия в диске для деталей расположены на разных угловых расстояниях друг от друга (ф1#фг#фз) и на различных расстояниях от центра (Ri?=Rz?=R3)- Сепаратор 2 устанавливают на полировальник 1 шлифовально-полировального станка (рис. 16.3,6). В отверстия сепаратора укладывают пластины 3, предварительно отполированные с N=2 и АЛГ=0,3.
Чтобы на торцах пластин не появились выколки при доводке, стенки отверстий сепаратора обклеивают резиной 4. На каждую пластину помещают груз 5. Если необходимо устранить клиновид-ность пластины при ее доводке в сепараторе, то груз 5 смещают от центра пластин. Пластины кроме движений, совершаемых вместе с сеператором, вращаются вокруг своей оси в отверстиях сепаратора. Процесс доводки пластин заключается в полировании с помощью обычных технологических приемов.
При движении сепаратора по полировальнику он своей рабочей
Рис. 16.3. Доводка точных пластин
в сепараторах
169
поверхностью формует полировочную смолу, "разравнивая ее и передавая ей точную плоскую форму поверхности, которую имеет сам. Пластины, перемещаясь по поверхности полировальника, принимают эту форму. Процесс доводки происходит медленно, так как на каждой из пластин лежит груз небольшой массы, а режимы доводки на полировально-доводочных станках не интенсивные. Подачу полировальной суспензии в зону обработки производят вручную.
При длительной работе поверхность сепаратора теряет точность, срабатываясь на бугор или яму, поэтому его правят, т. е. восстанавливают первоначальную точность переполировыванием. Пр ав-ку сепаратора производят 1-2 раза в месяц по необходимости.
Изобретение относится к области технологии обработки оптических деталей и может быть использовано для финишной магнитореологической обработки прецизионных поверхностей оптических деталей. Обрабатываемую деталь приводят во вращение вокруг своей оси, в зону обработки попеременно подают под давлением и отводят магнитореологическую жидкость (МРЖ). Обработку ведут малым инструментом, формируемым в виде сгустка МРЖ, находящейся в зоне обработки и переведенной в вязкопластическое состояние под действием накладываемого на нее магнитного поля. В процессе обработки производят чередование периодов наложения магнитного поля на МРЖ и периодов его снятия. На поверхность обрабатываемой детали воздействуют торцевой поверхностью инструмента в виде сгустка МРЖ, заключенного в ограниченной по объему внутренней полости корпуса инструмента, с образованием площадного пятна контакта с поверхностью обрабатываемой детали. В результате расширяются технологические возможности и повышается производительность обработки. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.
Рисунки к патенту РФ 2592337
Данное предложение относится к области технологии обработки оптических деталей и может быть использовано для финишной обработки прецизионных поверхностей оптических деталей.
Техническим результатом предлагаемого способа является повышение точности и производительности процесса финишной обработки поверхностей оптических деталей, преимущественно прецизионных поверхностей, например линз или оптических зеркал, малым инструментом (рабочая поверхность инструмента меньше площади поверхности обрабатываемой детали) при автоматизированном управлении процессом формообразования.
Известен способ (1) механической финишной обработки прецизионных поверхностей оптических деталей перемещением малого инструмента, например торцом малого инструмента (алмазного инструмента при шлифовании и смоляного полировальника при доводке и полировании) относительно обрабатываемой поверхности оптической детали по расчетным кольцевым зонам, при котором малому инструменту сообщают плоскопараллельное круговое движение с эксцентриситетом относительно оси шпинделя инструмента и перемещение относительно обрабатываемой детали, определяя время пребывания инструмента на каждом участке с учетом коэффициента, характеризующего скорость съема материала вдоль радиуса инструмента относительно его центра, причем оптическую поверхность представляют в виде кольцевых зон одинаковой ширины, перемещение инструмента относительно детали осуществляют по кольцевым зонам, последовательно помещая центр инструмента в середины кольцевых зон, имеющих самые большие значения припуска.
Диаметр инструмента может варьироваться в широком диапазоне в зависимости от характера обрабатываемой поверхности, причем в случае узких зональных ошибок размер круговой площадки перекрываемой инструментом при заданном эксцентриситете плоскопараллельного кругового движения может равняться ширине одной зоны. При определении времени пребывания инструмента в каждой перекрываемой инструментом зоне коэффициент, характеризующий скорость съема, рассчитывают для каждой такой зоны, при этом скорость перемещения инструмента по кольцевым зонам определяют по формуле:
V ij =L ij /t ij ,
где L ij - длина дуги окружности, перекрываемой инструментом в i-й зоне;
t ij - требуемое время обработки в i-й зоне;
i - текущий номер зоны, перекрываемой инструментом;
j - текущий номер зоны, в которой находится центр инструмента,
и выбирают ее максимальное значение.
Эксцентриситет плоскопараллельного кругового движения обычно составляет 0,1 диаметра выбранного инструмента и остается постоянным в течение всего времени обработки, при этом скорость обработки определяется величиной эксцентриситета и угловой скоростью вращения шпинделя инструмента и в процессе обработки остается постоянной.
При этом обработку ведут при сообщении обрабатываемой оптической детали вращения вокруг своей оси.
Данный способ реализован в ОАО «НПО «Оптика» на практике при обработке оптических деталей на компьютеризированных доводочных станках серии АД (например, АД-1000).
Данный способ формообразования позволяет осуществлять асферизацию оптических поверхностей, убирая определенную часть припуска в каждой требуемой зоне обрабатываемой оптической поверхности в процессе формообразования и устраняя зональные ошибки.
Компьютерно-управляемая обработка поверхностей оптических деталей по данному методу в настоящий момент позволяет получать:
Величину отклонения профиля поверхности (RMS) - 30 нм;
Величину шероховатости (R Z) обработанной поверхности - 0,5 мкм.
Основной недостаток - контакт инструмента с обрабатываемой поверхностью и износ инструмента.
Наиболее близким к предлагаемому способу является нашедший в настоящее время широкое применение способ магнитореологической обработки (доводка и полировка) поверхностей оптических деталей (2), появление которого связано с возросшими требованиями к бездефектности оптических поверхностей и их шероховатости, что при классическом полировании не получается в стабильно воспроизводимом режиме.
Заложенный в данном способе магнитореологической обработки принцип прост: обрабатываемую деталь приводят во вращение вокруг своей оси, в зону обработки посредством вращающегося колеса или ролика через сопло подается под давлением содержащая железный порошок магнитореологическая жидкость (МРЖ). Магнитная система (например, электромагнит), расположенная внутри колеса, создает в вершине колеса сильное магнитное поле, которое обеспечивает перевод МРЖ в зоне обработки в вязкопластическое состояние в виде компактного сгустка МРЖ на поверхности колеса под обрабатываемой деталью, выполняющего роль "малого инструмента", а обрабатываемая деталь закрепляется на вращающемся шпинделе и погружается на 0,5 мм в МРЖ, где под воздействием магнитного поля и создается обрабатывающий "малый инструмент", формируемый из находящейся в зоне обработки и переводимой в вязкопластическое состояние МРЖ под действием постоянного магнитного поля, накладываемого на нее в зоне обработки.
Этим "малым инструментом", пятно контакта которого с обрабатываемой поверхностью близко к точечному, и ведут обработку.
За счет вращения колеса обеспечивается необходимая скорость съема, а также производится смена МРЖ в зоне обработки. За счет этого возможна целенаправленная обработка заготовки, так как жидкость образует постоянную зону действия в точке соприкосновения с заготовкой.
Система обеспечения МРЖ включает в себя подающий насос, связанный с соплом подачи МРЖ к колесу в зону обработки, насос для отбора МРЖ из рабочей зоны инструмента со съемником МРЖ, систему перемешивания, расположенную в резервуаре с МРЖ, датчик давления, систему термостатирования, дозатор и систему трубопроводов с электромагнитными клапанами в ней.
Система автоматизированного управления управляет датчиком рабочего зазора, который отслеживает положение инструмента относительно обрабатываемой поверхности детали, и системы подачи МРЖ.
Предварительно обработанная заготовка точно обмеривается и на основании данных измерений станок рассчитывает время обработки, обеспечивая прецизионный и привязанный к конкретному месту съем материала. Обычно весь процесс финишного формообразования осуществляется в несколько последовательных технологических обработки сеансов с чередованием процессов промежуточного контроля поверхности обработанной во время предыдущего сеанса детали и корректировки программы обработки на последующий сеанс. У большинства современных измерительных комплексов и станков программное обеспечение взаимно связано.
Компьютерно-управляемая обработка поверхностей оптических деталей по методу магнитореологической обработки позволяет получать малую погрешность формы < /50 и < /50 ( =0,63 мкм), шероховатость R Z =3 нм, микрошероховатость менее 1 нм, что позволяет увеличить лучевую стойкость в (3-5) раз.
Кроме того, обрабатываемые магнитореологической обработкой детали имеют минимальную толщину нарушенного слоя вследствие минимального термического воздействия на деталь.
Итак, преимущества технологии магнитореологического обработки следующие:
Минимальная шероховатость и толщина разрушенного слоя;
Малая погрешность формы ( < /50 и < /50);
Отсутствие износа полировального инструмента;
Отсутствие термического воздействия инструмента на деталь;
Минимальное давление на деталь;
Однако этот способ имеет свои границы. Если при обработке выпуклых поверхностей границ почти нет, при обработке вогнутых поверхностей граница достигается очень быстро, так как радиус кривизны должен быть больше радиуса колеса, который не может быть очень малым.
Другим существенным недостатком является время процесса. Чем больше диаметр оптической детали и отклонение формы исходной заготовки, тем больше время доводки. В некоторых случаях все время финишной обработки может составлять до 6 часов. Несмотря на оптимизацию и подгонку процессов шлифования и предварительного полирования время МРЖ обработки еще очень велико. Длительность процесса повышает стоимость обработки асферических поверхностей оптических деталей. Вместе с тем растянутость процесса во времени и управляемость величиной съема позволяет добиться очень точной корректировки формы поверхности.
Задачей предлагаемого изобретения является расширение технологических возможностей предложенного способа обработки, повышение его производительности, а также упрощение и удешевление его аппаратной реализации.
Техническим результатом предлагаемого способа является максимальное устранение ограничений по величине радиуса кривизны обрабатываемых вогнутых поверхностей, возможность распространения преимуществ уже используемой в промышленности технологической системы автоматизированного формообразования (ТЕСАФ) оптических поверхностей на магнитореологическое формообразование поверхностей прецизионных оптических деталей и удешевление требуемого для реализации этой технологии станочного оборудования.
Технический результат достигается тем, что в ходе процесса магнитореологической обработки поверхностей оптических деталей малым инструментом, при котором предварительно обработанную заготовку точно обмеривают, на основании данных измерений составляя программу обработки, весь процесс обработки разбивают на несколько последовательных технологических сеансов с корректировкой на каждый сеанс программы обработки после получения результатов контроля предыдущего сеанса, обрабатываемую деталь приводят во вращение вокруг своей оси, в зону обработки попеременно подают под давлением и отводят МРЖ, а обработку ведут инструментом, формируемым в виде сгустка МРЖ, находящейся в зоне обработки и переведенной в вязкопластическое состояние под действием накладываемого на нее в зоне обработки магнитного поля, а в ходе каждого технологического сеанса обработки производят чередование периодов наложения магнитного поля и периодов его снятия, причем в процессе обработки на поверхность обрабатываемой детали воздействуют торцевой поверхностью инструмента, представляющего образующий площадное пятно контакта своей торцевой поверхности с поверхностью обрабатываемой детали сгусток МРЖ, заключенный в ограниченной по объему внутренней полости в корпусе инструмента.
Технический результат достигается также тем, что:
На зону обработки воздействуют прерывистыми импульсами постоянного магнитного поля;
Чередование периодов наложения магнитного поля и периодов его снятия производят посредством включения и выключения питания рабочим током обмоток электромагнита постоянного тока;
Малому инструменту сообщают во время обработки плоскопараллельное движение относительно обрабатываемой детали;
В процессе обработки контролируют и поддерживают постоянным положение инструмента относительно обрабатываемой поверхности детали;
Малый инструмент располагают над обрабатываемой деталью.
При исследовании отличительных признаков описываемого способа не выявлено каких-либо аналогичных технических решений, касающихся предложенных вариантов выполнения предложенного способа.
Таким образом, заявленное техническое решение соответствует условию "НОВИЗНА".
Кроме того, заявленное техническое решение не вытекает явным образом из известного уровня техники (1, 2) и в нем не выявлены признаки, отличающие данное решение от прототипа, и не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.
Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию "ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИЙ УРОВЕНЬ".
Сущность заявленного способа магнитореологической обработки поверхностей оптических деталей малым инструментом поясняется иллюстрациями, где:
На Фиг. 1. представлена заявленная функциональная схема магнитореологической обработки;
На Фиг. 2. представлена фотография макетного образца устройства для магнитореологической обработки.
Устройство для магнитореологической обработки представляет собой установленные на станине стол 1 для крепления обрабатываемой детали 2 с приводом его вращения (не показан) вокруг собственной вертикальной оси (координата U); вращающийся шпиндель 3 (координата C) через механизм 4 плоскопараллельного кругового движения (координата S) с эксцентриситетом относительно оси шпинделя 3 связан с рабочей головкой 5, установленной на станине с помощью кареток с возможностью перемещения по координатам , Y и относительно стола 1; систему обеспечения устройства МРЖ, включающую в себя резервуар 6 для подготовки и хранения МРЖ, который обеспечивает непрерывное перемешивание жидкости, поддержание необходимой температуры; перистальгический насос 7 для подачи МРЖ под давлением 5÷10 КПа в рабочую головку 5, насос 8 для откачки МРЖ из рабочей головки 5, который обеспечивает сбор отработанной жидкости в рабочей головке 5 и подачу ее в резервуар 6; электромагнитный клапан 9 и трубопроводы 10, соединяющие насос подачи 7, резервуар 6 и рабочую головку 5; установленный на рабочей головке 5 источник 11 импульсного (прерывистого) магнитного поля с магнитной индукцией 250 мТл и блок управления работой устройства, включающего в себя промышленный компьютер 12, управляющий рабочими перемещениями рабочей головки 5 и стола 1 станка по заданной программе и сигналам с датчика 13 перемещения, который отслеживает положение инструмента относительно обрабатываемой поверхности детали; а также работой блока 14 питания источника 11 магнитного поля и работой системы подготовки и подачи МРЖ.
В корпусе рабочей головки 5 со стороны, обращенной к столу 1, выполнена замкнутая ограниченная по площади внутренняя полость 15 (диаметром =40÷200 мм), соединенная выполненными в корпусе каналами подвода 16 и отвода 17 и трубопроводами соответственно с резервуаром 6 и насосами подачи 7 и откачки 8 МРЖ.
Формирование малого инструмента осуществляют в установленной на шпинделе 3 станка рабочей головке 5 посредством подачи МРЖ (взвешенной суспензии) насосом 7 из резервуара 6 посредством клапана 9 по трубопроводу через подводящий канал 16 в замкнутую ограниченную по площади полость 15 в корпусе рабочей головки 5, в которой при наложении на зону обработки магнитного поля источника 11, закрепленного на корпусе рабочей головки 5 над полостью 15, МРЖ переходит в вязкопластическое состояние, принимая в полости 15 форму сгустка 18 МРЖ, имеющего площадное пятно контакта с поверхностью обрабатываемой детали и поджимаемого своей торцевой рабочей поверхностью под давлением МРЖ к поверхности обрабатываемой детали 2.
Источник 11 импульсного (прерывистого) магнитного может представлять собой электромагнит постоянного тока, содержащий выполненный из магнитомягкого материала тороидальный сердечник 1, охватывающий корпус рабочей головки над полостью 15, тороидальную катушку медного провода и электрические выводы, подключенные к блоку 14 питания источника 11 магнитного поля. При этом компьютер 12, подавая периодически команды на включение на требуемый промежуток времени электромагнита, затем на отключение последнего, создает, таким образом, в зоне обработки импульсы прерывистого магнитного поля, тем самым создавая условия для управляемого существования в полости 15 рабочего сгустка 18 МРЖ со временем жизни, определяемым временем действия на него магнитного поля, причем в процессе обработки производят чередование периодов наложения магнитного поля и периодов его снятия, при этом время наложения магнитного поля соответствует сеансу обработки, а время его отсутствия - сеансу замены в зоне обработки МРЖ.
Отсос из полости 15 отработавшей МРЖ производится после снятия магнитного поля, когда сгусток 18 МРЖ при отсутствии магнитного поля переходит снова из вязкопластического состояния в жидкотекучее и по отводу 17 в корпусе рабочей головки 5 и соединяющему трубопроводу насосом 8 откачки отводится в резервуар 6.
Способ магнитореологической обработки поверхностей оптических деталей малым инструментом реализуется в следующей последовательности.
Весь процесс финишной обработки обычно осуществляется в несколько последовательных технологических сеансов обработки с чередованием процессов промежуточного контроля поверхности обработанной во время предыдущего сеанса детали и корректировки программы обработки на последующий сеанс.
В ходе каждого технологического сеанса обработки производят чередование периодов наложения магнитного поля и периодов его снятия.
При проведения интерферометрического контроля качества поверхности предварительно обработанной оптической детали 2 строится топография поверхности, на основании которой рассчитывается программа последующего технологического сеанса обработки оптической детали на автоматизированном доводочном станке серии АД.
После интерферометрического контроля обрабатываемую деталь 2 устанавливают на столе 1 станка, а в компьютер 12 вводится необходимая программа рассчитанного технологического сеанса формообразования поверхности оптической детали 2. Рабочая головка 5 по команде от компьютера 12 подводится к поверхности обрабатываемой детали 2 до получения от датчика 13 перемещения команды на остановку рабочей головки 5, после чего компьютером 12 подается команда на электромагнитный клапан 9 и МРЖ из резервуара 6 насосом 7 подачи поступает через канал 19 в полость 15, следующая команда от компьютера 12 отключает клапаном 9 подачу МРЖ в рабочую головку 5, замыкая насос 7 напрямую на резервуар 6, и включает источник 11 импульсного (прерывистого) магнитного поля, после чего МРЖ в полости 15 переходит в вязкопластическое состояние, принимая форму сгустка 18, прижимаемого своей торцевой рабочей поверхностью под давлением МРЖ создаваемым насосом 7 подачи в систему подготовки и подачи МРЖ к поверхности обрабатываемой детали с созданием площадного пятна контакта с ней. Процесс обработки ведется при сообщении рабочей головке 5 от механизма 4 плоскопараллельного кругового движения (координата S) с эксцентриситетом относительно оси шпинделя 3 и перемещения относительно приводимой во вращение обрабатываемой детали 2 по заданной программе технологического сеанса обработки, при этом сгусток 18 МРЖ в течение времени действия импульса магнитного поля выполняет функцию малого инструмента с площадным пятном контакта с обрабатываемой поверхностью и производит рабочий съем материала с подлежащей обработке поверхности обрабатываемой детали 2.
В процессе обработки в ходе каждого технологического сеанса обработки производят чередование периодов наложения магнитного поля и периодов его снятия, причем в процессе обработки на поверхность обрабатываемой детали воздействуют торцевой поверхностью инструмента, представляющего образующий площадное пятно контакта своей торцевой поверхности с поверхностью обрабатываемой детали сгусток МРЖ, заключенный в ограниченной по объему внутренней полости в корпусе инструмента.
Процесс обработки с помощью МРЖ жидкости сформированным малым инструментом производится методом «свободного притира».
По окончании времени действия импульса магнитного поля (промежуток времени 5-30 мин) магнитное поле исчезает, процесс обработки прерывается, сгусток 18 МРЖ при отсутствии магнитного поля переходит снова из вязкопластического состояния в жидкотекучее и по соединяющему трубопроводу насосом 8 откачки отводится в резервуар 6, а в полость 15 одновременно поступает по подводящему каналу 16 из резервуара 6 под давлением свежая МРЖ, которая при приходе следующего импульса магнитного поля переходит также в вязкопластическое состояние с образованием под действием магнитного поля на время действия импульса нового сгустка 18, который выполняет функции локального инструмента, и процесс обработки возобновляется и продолжается до окончания действия магнитного поля.
Процессы включения магнитного поля и отключения отсоса МРЖ из полости 15 и наоборот отключения магнитного поля и подачи МРЖ в полость 15 из резервуара 6 синхронизированы по времени.
Дальше процесс повторяется в соответствии с заложенной в компьютере станка программой технологического сеанса обработки. Такой цикл повторяется с периодичностью, зависящей от длительности сеанса обработки поверхности, размеров инструмента и обрабатываемой детали, а также от заданных параметров качества поверхности обрабатываемой детали.
В процессе обработки система управления работой станка через промышленный компьютер 12 с помощью датчика 13 перемещения в зоне обработки постоянно отслеживает и поддерживает постоянной заданную величину рабочего зазора, управляя перемещением рабочей головки 5 по координате Z. Во время обработки происходит растаскивание МРЖ по обрабатываемой поверхности, вследствие этого уменьшается зазор между инструментом и обрабатываемой поверхностью. Величину зазора отслеживает датчик 13 перемещений, который в соответствии с заданными параметрами выдает сигнал на систему управления и система выдает вышеуказанную последовательность управляющих команд.
В ОАО «НПО «Оптика» были проведены сравнительные исследования взаимодействия МРЖ при точечном и площадном пятнах контакта с обрабатываемой оптической поверхностью. Исследования проводились на детали 160 мм, материал стекло К8.
При исследовании взаимодействия МРЖ при точечном пятне контакта с обрабатываемой поверхностью было проведено несколько технологических сеансов обработки на станке АД-1К.
Полученные результаты позволяют сделать вывод, что предложенный способ магнитореологической обработки оптической поверхности с использованием электромагнитного инструмента с площадным пятном контакта по сравнению с методом точечного контакта:
Сокращает время доводки оптических деталей;
Использование набора электромагнитных инструментов различных диаметров в процессе технологических сеансов обработки дает возможность получения оптических поверхностей дифракционного качества (с.к.о. /100 и выше, R Z до 5 A°);
Позволяет производить доводку высокоточных крупногабаритных оптических деталей диаметром до 3-х метров на автоматизированных станках серии АД;
Данный метод не критичен к использованию прецизионных станков.
Таким образом, заявленное техническое решение соответствует условию "ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ".
Источники информации
1. Патент РФ № 1776544, МПК: B24B 13/06, 1991 г. "Способ формообразования поверхностей крупногабаритных оптических деталей".
2. Патент США № 5795212, МПК: B24B 1/00; B24B 37/04; B24B 39/02; H01F 1/44, Опубл. 18.08.1998 г. ((Deterministic magnetorheological finishing». (прототип).
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ магнитореологической обработки поверхностей оптических деталей малым инструментом, включающий проведение обработки по заданной программе, составленной по результатам измерения предварительно обработанной детали, с разбивкой процесса обработки на несколько последовательных технологических циклов и с корректировкой программы обработки в каждом цикле после контроля поверхности детали в предыдущем цикле, при этом обрабатываемую деталь приводят во вращение вокруг своей оси, в зону обработки попеременно подают под давлением и отводят магнитореологическую жидкость (МРЖ), а обработку ведут инструментом, формируемым в виде сгустка МРЖ, находящейся в зоне обработки и переведенной в вязкопластическое состояние под действием накладываемого на нее магнитного поля, отличающийся тем, что в ходе каждого технологического цикла обработки производят чередование периодов наложения магнитного поля на МРЖ и периодов его снятия, причем в процессе обработки на поверхность обрабатываемой детали воздействуют торцевой поверхностью инструмента в виде сгустка МРЖ, заключенного в ограниченной по объему внутренней полости корпуса инструмента, с обеспечением контакта с поверхностью обрабатываемой детали, характеризуемого заданной площадью пятна контакта.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что наложение магнитного поля на МРЖ осуществляют прерывистыми импульсами постоянного магнитного поля, создаваемого электромагнитом постоянного тока.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что чередование периодов наложения магнитного поля и периодов его снятия производят посредством включения и выключения питания рабочим током обмоток электромагнита постоянного тока.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что инструмент располагают над обрабатываемой деталью.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что инструменту во время обработки сообщают плоскопараллельное движение относительно обрабатываемой поверхности.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе обработки контролируют и поддерживают постоянным положение инструмента относительно обрабатываемой поверхности детали.
6-й разряд
Характеристика работ. Грубое, среднее и тонкое шлифование, полирование и доводка деталей из оптического стекла всех марок, кристаллов и керамики эластичным методом крепления с использованием классических режимов обработки поштучно на операции "доводка" и групповым способом на грубой, средней и тонкой шлифовке на универсальном шлифовально-полировальном оборудовании с применением универсальных приспособлений.
Должен знать: оптимальные способы обработки и доводки размеров оптических деталей высокой сложности из всех оптических материалов; устройство и правила наладки всех типов шлифовально-полировальных, обдирочных и доводочных станков; все виды измерительного инструмента.
Примеры работ
1. Детали оптические плоские с размером большей стороны или диаметра свыше 100 до 500 мм, сложные с размером большей стороны или диаметра свыше 50 до 100 мм и до 10 мм с отношением толщины к диаметру или большей стороне до 0,03 - грубое, среднее и тонкое шлифование, полирование и доводка по I - II классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам до 0,1 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам до 0,1 кольца, на толщину до 0,06 мм, на клин до 30 секунд.
2. Детали оптические плоские с размером большей стороны свыше 500 мм, сложные с размером большей стороны или диаметра свыше 100 мм с отношением толщины к диаметру или большей стороне до 0,05 - грубое, среднее и тонкое шлифование, полирование и доводка по I - II классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам до 0,5 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам до 0,1 кольца, на толщину до 0,5 мм, на клин до 30 секунд.
3. Линзы всех видов, сферические и асферические диаметром свыше 100 до 250 мм, сложные диаметром свыше 50 до 100 мм и до 10 мм - грубое, среднее и тонкое шлифование, полирование и доводка по I классу чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам до 0,05 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам до 0,1 кольца, на толщину до 0,1 мм.
4. Линзы всех видов, сферические и асферические диаметром свыше 250 мм, сложные диаметром свыше 100 мм - грубое, среднее и тонкое шлифование, полирование и доводка по II - III классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам до 0,2 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам до 0,1 кольца, на толщину до 0,01 мм.
5. Призмы и клинья всех видов с размером большей стороны свыше 100 мм, сложные с размером большей стороны свыше 50 мм и до 10 мм - грубое, среднее и тонкое шлифование, полирование и доводка по I - II классам чистоты с допусками: на качество поверхности по общим ошибкам до 0,5 интерференционного кольца на 1 см поверхности, по местным ошибкам до 0,1 кольца, на углы и пирамидальность до 30 секунд.
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ»
РЕФЕРАТ
На тему:
«ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ОБРАБОТКИ
ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ (общие основы)»
МИНСК, 2008
Основные технологические операции
Технологический процесс изготовления оптических деталей состоит в обработке их рабочих и крепежных поверхностей. Заготовкам (кусковое стекло, плитки, прессовка и др.) придают нужные размеры, а поверхностям - структуру соответственно с их назначением
При составлении наиболее целесообразного технологического процесса должны учитываться вид сырья, количество деталей в партии, имеющиеся технические средства (оборудование, инструмент и др.) и требуемая точность изготовления. Обработку многих оптических деталей можно разбить на несколько основных этапов, каждый из которых имеет определенное назначение.
Заготовка. Заготовительные операции - это удаление лишнего материала, придание заготовке детали точной формы, выдерживание нужных размеров, обеспечение нужной структуры поверхности (матовости) для последующей мелкой шлифовки.
Операции для получения полуфабриката могут быть самыми разнообразными. Это резка стекла, распиловка, фрезеровка, сверление, кругление, обдирка, средняя шлифовка, снятие фасок и др. Обработка производится абразивами в свободном или в связанном состоянии (круги, фрезы, алмазный металлокерамический инструмент). На многих операциях (сферошлифование, центрировка, фрезеровка, фасетировка) широко применяется инструмент из синтетических алмазов на металлокерамической связке.
Вспомогательные операции (наклейка, склейка, блокировка и др.) служат для крепления деталей на приспособлениях и группировки их для совместной дальнейшей обработки или для удаления всевозможных загрязнений (промывка, протирка).
Мелкая шлифовка . Это подготовка поверхности оптической детали к полировке, т. е. снятие припусков на заготовке и доведение размеров сторон до заданных за счет последовательной обработки абразивами различной крупности (так называемые переходы). В результате мелкой шлифовки получается матовая фактура поверхности с очень тонкой структурой.
Абразивные зерна при перекатывании между стеклом и шлифовальником своими режущими кромками повреждают стекло. Благодаря ударно-вибрационному действию зерен абразива на стекле образуется поврежденный поверхностный слой (выступы и раковистые изломы), а под ним внутренний трещиноватый слой. Глубина трещиноватого слоя в несколько раз (4 и более) больше глубины выколок поверхностного слоя (исследования Н. Н. Качалова, К. Г. Куманина и других ученых).
Если при шлифовке имеется избыток воды - зерна смываются, давление на каждое оставшееся зерно возрастает, происходит их раздавливание или заклинивание. При этом неизбежны царапины и выколки. Избыток абразива, мешая зернам свободно перекатываться, вызывает царапины, снижает производительность. Шлифование наиболее производительно при распределении абразивных зерен в один слой.
Скорость вращения шпинделя влияет на частоту перекатывания зерен и на их ударно-вибрационное действие. Чрезмерное увеличение скорости вызывает, под влиянием центробежной силы, сбрасывание еще не отработавших зерен.
Величина сошлифовывания пропорциональна величине давления. Практически предельным является такое давление, при котором зерно раздавливается (раздавливающее усилие). Величина его зависит от прочности применяемого абразива.
Установлено, что вода вызывает на поверхности стекла химические процессы, в результате которых создаются расклинивающие усилия, способствующие отделению частиц стекла от обрабатываемой поверхности
Полировка . Это операция снятия оставшихся неровностей на поверхности оптической детали после мелкой шлифовки до получения требуемого класса шероховатости и чистоты, а также до получения заданной точности по плоскостности или кривизне обрабатываемой поверхности. Процесс основан на совместном действии ряда факторов: механических, химических и физико-химических
Применение разнообразных смачивающих жидкостей, как показали опыты, может ускорить или замедлить ход процесса полировки. Доказано, что кремнистые соединения стекла под влиянием воды образуют тончайшую (от 0,0015 до 0,007 мкм) пленку, прекращающую доступ воды к более глубоким слоям стекла и ее химическое воздействие на них. Благодаря механическим силам эта пленка срывается, обнажая свежий слой стекла, который снова подвергается воздействию воды. В результате образуется новый слой пленки, который тут же срывается и т.д. Сама пленка способна силами сцепления удерживать на своей поверхности частицы полирующего материала.
В качестве полировочного инструмента применяют планшайбы, грибы и чашки, на которые наносится слой смолы или волокнистых материалов
Для двусторонней полировки витражных, зеркальных, строительных стекол, декорирования сортовой стеклянной посуды большое значение имеет совершенствование способов химической (кислотной) обработки поверхности стекол травлением. Этот метод может применяться вместо механической полировки поверхности стекла иногда в комбинации с механическими способами
Центрировка. Это операция обработки детали по диаметру симметрично ее оптической оси, при которой и оптическая, и геометрическая оси линзы совмещаются. Необходимость выполнения операция вызвана следующими обстоятельствами. В процессе изготовления заготовок, например при круглении столбиков (рис. 1 , а), обдирке, шлифовке и полировке из-за неравномерного снятия слоя стекла линзы могут иметь клиновидность, которая характеризуется неравнотолщинностью деталей по краю (Рис.1,б). У такой детали при нанесении сферы происходит смещение центров сферических поверхностей, а, следовательно, и оптической оси относительно геометрической оси линзы.
Рис.1. Схема образования децентрировки:
а - перекос оси столбика заготовок; б - смещение центра сферической поверхности
Рис. 2. Децентрировка в линзе:
а - оптическая ось параллельна геометрической оси; б - оптическая ось под углом геометрической оси
Рис. 3 Схематическое изображение
Рис.4. Автоматическая установка линзы сжатием между патронами:
1-линза; 2-патроны
Оптическая ось линзы до операции центрировки может быть параллельна ее геометрической оси (рис.2, а) или идти под некоторым углом к ней (рис.2, б). У такой линзы ее края расположены на разных расстояниях от оптической оси и имеют разную толщину. Такую линзу нельзя поставить в оправу прибора, так как изображение будет плохое (оптическая ось линзы не совпадает с геометрической осью оправы). У центрированной линзы края имеют одинаковую толщину, а оптическая и геометрическая оси совмещены в пределах допуска на децентрировку (рис. 3, б).
Установка линзы на патроне перед центрировкой производится оптическим или механическим способом.
Оптический способ - установка по «блику» на глаз или под оптическую трубку. Линза закрепляется центрировочной смолой на вращающемся патроне в положении, при котором обеспечена неподвижность изображения нити лампы или изображения «блика» в оптической трубке.
Механический способ (самоцентрировка) заключается в том, что линза устанавливается автоматически сжатием между двумя патронами, расположенными строго на одной оси (рис.4).
При обоих способах правильность установки гарантируется хорошей подготовкой и подрезкой установочной кромки патронов и отсутствием биения центрируемой детали при вращении.
Склейка. Задачей склейки является получение жестко скрепленной и центрированной системы.
В некоторых случаях (особенно для плоских деталей) склейку заменяют оптическим контактом (молекулярное сцепление двух полированных поверхностей).
Вспомогательные технологические операции
Наиболее ответственная вспомогательная операция блокировка - соединение деталей или заготовок с приспособлением (наклейкой, механическим способом, методом оптического контакта, вакуумным креплением, посадкой в сепараторы и др.) для совместной дальнейшей их обработки. Сочетание приспособления и закрепленных на нем деталей или заготовок называется блоком. От правильного выбора способа блокировки, в зависимости от размеров и формы деталей, заданной точности зависит в большой степени качество изделия и экономичность технологического процесса.
Блокировка должна обеспечить:
1) закрепление максимально большого числа заготовок;
2) удобство обработки на данной операции (например: шлифовке, полировке);
3) удобство производить в процессе работы необходимые замеры;
4) надежность крепления при наиболее интенсивном режиме работы;
5) отсутствие механических повреждений и деформаций заготовок или деталей;
6) правильное и симметричное расположение обрабатываемых поверхностей относительно приспособления и обрабатывающего инструмента;
7) простоту и быстроту блокировки и разблокировки.
В оптическом производстве применяется несколько способов блокировки. Однако самым распространенным до сих пор является способ эластичного крепления.
Эластичное крепление . Применяется в мелкосерийном и массовом производстве для деталей средней точности. Эта операция включает в себя следующие переходы:
1. Наклейка на одну из обрабатываемых сторон детали смоляных подушек ручным способом или на специальном полуавтомате.