Teknik finpolering av optiska delar. Sammanfattning: Teknologisk process för bearbetning av optiska delar (allmänna grunder)

Utbildningsministeriet i Republiken Vitryssland

läroanstalt

"VITRYSSISKA STATuniversitetet

INFORMATIONSVETENSKAP OCH RADIOELEKTRONIK»

UPPSATS

På ämnet:

"TEKNOLOGISK PROCESS FÖR BEHANDLING

OPTISKA DELAR ( allmänna grunderna)»

MINSK, 2008

Grundläggande tekniska operationer

Teknologisk process Tillverkning av optiska delar består i att bearbeta deras arbets- och monteringsytor. Ämnena (klumpglas, kakel, pressning etc.) ges de erforderliga dimensionerna och ytorna är strukturerade i enlighet med deras syfte.

När man utarbetar den mest lämpliga tekniska processen bör man ta hänsyn till typen av råmaterial, antalet delar i en sats, tillgängliga tekniska medel (utrustning, verktyg etc.) och den nödvändiga tillverkningsnoggrannheten. Bearbetningen av många optiska delar kan delas in i flera huvudsteg, som var och en har ett specifikt syfte.

tom. Upphandlingsoperationer är borttagning av överflödigt material, vilket ger arbetsstycket en exakt form, håller rätt storlekar, vilket ger den önskade ytstrukturen (haze) för efterföljande finslipning.

Operationer för att erhålla en halvfabrikat kan vara mycket olika. Dessa är glasskärning, sågning, fräsning, borrning, avrundning, skalning, medelslipning, fasning, etc. Bearbetning utförs med slipmedel i fritt eller bundet tillstånd (cirklar, fräsar, diamantkeramiska metallverktyg). I många operationer (sfärslipning, centrering, fräsning, fasettering) används ofta verktyg gjorda av syntetiska diamanter på en metall-keramisk bindning.

Hjälpoperationer (klistermärke, limning, blockering, etc.) används för att fästa delar på fixturer och gruppera dem för gemensam vidarebearbetning eller för att avlägsna alla typer av föroreningar (tvätt, avtorkning).

finslipning. Detta är förberedelsen av ytan på en optisk del för polering, d.v.s. avlägsnande av utsläppsrätter på arbetsstycket och föra dimensionerna på sidorna till de specificerade på grund av sekventiell bearbetning med slipmedel av olika storlekar (de så kallade övergångarna) . Som ett resultat av finslipning erhålls en matt ytstruktur med en mycket fin struktur.

Slipkornen, när de rullar mellan glaset och kvarnen, skadar glaset med sina skärkanter. På grund av de slipande kornens chock-vibrationsverkan bildas ett skadat ytskikt (utsprång och konkoidala frakturer) på glaset och under det ett inre sprucket skikt. Djup av det brutna lagret flera gånger (4 eller fler) mer djup knockouts av ytskiktet (forskning av N. N. Kachalov, K. G. Kumanin och andra forskare).

Om det finns överskott av vatten under malningen tvättas kornen bort, trycket på varje kvarvarande korn ökar, de krossas eller fastnar. I det här fallet är repor och skåror oundvikliga. Överskott av slipmedel, hindrar kornen från att rulla fritt, orsakar repor och minskar produktiviteten. Slipningen är mest produktiv när slipkornen är fördelade i ett lager.

Spindelhastigheten påverkar frekvensen av kornens rullning och deras chock-vibrationsverkan. En överdriven ökning av hastigheten orsakar, under inverkan av centrifugalkraften, att korn som ännu inte har använts tappas.

Mängden malning är proportionell mot mängden tryck. Praktiskt begränsande är trycket vid vilket spannmålen krossas (krosskraft). Dess värde beror på styrkan på det använda slipmedlet.

Det har konstaterats att vatten orsakar kemiska processer på glasytan, vilket gör att det skapas kilkrafter som bidrar till att glaspartiklar separeras från den behandlade ytan.

Putsning. Detta är operationen för att ta bort de återstående ojämnheterna på ytan av den optiska delen efter finslipning för att erhålla den erforderliga klassen av grovhet och renhet, samt för att erhålla den specificerade noggrannheten i form av planhet eller krökning av den behandlade ytan. Processen är baserad på den kombinerade verkan av ett antal faktorer: mekaniska, kemiska och fysikalisk-kemiska

Användningen av olika vätskor, som experiment har visat, kan påskynda eller sakta ner poleringsprocessen. Det har bevisats att kiselhaltiga föreningar av glas under inverkan av vatten bildar den tunnaste (från 0,0015 till 0,007 mikron) filmen, som stoppar vattentillgången till djupare glaslager och dess kemiska effekt på dem. På grund av mekaniska krafter rivs denna film av, vilket exponerar ett nytt lager av glas, som återigen utsätts för vatten. Som ett resultat bildas ett nytt lager av film, som omedelbart bryter av, etc. Filmen i sig är kapabel att hålla kvar polermaterialpartiklar på sin yta genom kohesiva krafter.

Som ett polerverktyg används frontskivor, svampar och koppar, på vilka ett lager av harts eller fibermaterial appliceras.

För dubbelsidig polering av målat glas, spegelglas, byggglas, dekoration av hög kvalitet glas Av stor betydelse är förbättringen av metoderna för kemisk (sur) behandling av glasytor genom etsning. Denna metod kan användas istället för mekanisk polering av glasytan, ibland i kombination med mekaniska metoder.

Centrering. Detta är operationen att bearbeta en del i diameter symmetriskt till dess optiska axel, där både de optiska och geometriska axlarna för linsen kombineras. Behovet av att utföra operationen orsakas av följande omständigheter. Vid tillverkning av ämnen, till exempel vid rundning av kolonner (fig. 1, a), grovbearbetning, slipning och polering, på grund av ojämn borttagning av glasskiktet, kan linserna ha en kilform, som kännetecknas av ojämn tjocklek av delar längs kanten (fig. 1, b). I en sådan detalj, när man applicerar en sfär, förskjuts mitten av de sfäriska ytorna, och följaktligen den optiska axeln i förhållande till linsens geometriska axel.

Figur 1. Schema för bildande av decentrering:

och snedställningen av axeln för kolumnen av ämnen; b förskjutning av den sfäriska ytans centrum

Ris. 2. Decentrering i linsen:

och den optiska axeln är parallell med den geometriska axeln; b optisk axel i en vinkel mot den geometriska axeln

Ris. 3 Schematisk representation

Fig.4. Automatisk linsmontering genom kompression mellan patroner:

1 lins; 2 patroner

Linsens optiska axel före centreringsoperationen kan vara parallell med dess geometriska axel (fig. 2, a) eller gå i någon vinkel mot den (fig. 2, b). I en sådan lins är dess kanter belägna på olika avstånd från den optiska axeln och har olika tjocklek. En sådan lins kan inte placeras i enhetens ram, eftersom bilden blir dålig (linsens optiska axel sammanfaller inte med ramens geometriska axel). För en centrerad lins har kanterna samma tjocklek, och de optiska och geometriska axlarna är inriktade inom decentreringstoleransen (fig. 3b).

Installationen av linsen på patronen före centrering utförs optiskt eller mekaniskt.

Optisk metodinstallation genom "bländning" på ögat eller under det optiska röret. Linsen är fixerad med ett centrerande harts på en roterande patron i ett läge där orörligheten av bilden av lampglödtråden eller bilden av "bländningen" i det optiska röret säkerställs.

Den mekaniska metoden (självcentrerande) består i det faktum att linsen installeras automatiskt genom kompression mellan två patroner placerade strikt på samma axel (fig. 4).

Med båda metoderna garanteras korrekt installation genom god förberedelse och trimning av monteringskanten på patronerna och frånvaron av utlopp av den centrerade delen under rotation.

Limning. Uppgiften med limningen är att erhålla ett styvt fäst och centrerat system.

I vissa fall (särskilt för plana delar) ersätts limning av optisk kontakt (molekylär vidhäftning av två polerade ytor).

Tekniska hjälpoperationer

Den viktigaste hjälpoperationen är att blockera anslutningen av delar eller arbetsstycken med en anordning (klistermärke, mekaniskt, genom optisk kontakt, vakuumfästning, montering i separatorer, etc.) för deras gemensamma vidare bearbetning. Kombinationen av en fixtur och delar eller ämnen som är fästa på den kallas ett block. Från rätt val metoden för blockering, beroende på delarnas storlek och form, beror den givna noggrannheten till stor del på produktens kvalitet och effektiviteten hos den tekniska processen.

Blockering bör ge:

1) fastställande av det maximala antalet ämnen;

2) enkel bearbetning i denna operation (till exempel: slipning, polering);

3) bekvämlighet att göra nödvändiga mätningar under arbetets gång;

4) tillförlitlighet för fästning vid det mest intensiva driftsättet;

5) frånvaron av mekanisk skada och deformation av ämnen eller delar;

6) det korrekta och symmetriska arrangemanget av de behandlade ytorna i förhållande till fixturen och bearbetningsverktyget;

7) enkel och snabb låsning och upplåsning.

I optisk produktion används flera metoder för blockering. Den vanligaste hittills är dock metoden för elastisk fästning.

Elastiskt fäste. Används i små serier och massproduktion för delar med medelprecision. Denna operation inkluderar följande övergångar:

1. Klistermärke på en av de bearbetade sidorna av hartskudden för hand

Syftet med polering är att ge den använda ytan den nödvändiga transparensen och värdena på N, DN, P. Processen att polera glas med vattenhaltiga suspensioner av polerpulver har en mer komplex fysisk och kemisk natur än slipning. Vid polering är det nödvändigt att uppnå en ytråhet på högst 3-5 hundradelar av en mikron. I enlighet med GOST 2789-73.

Det yttre reliefskiktet som bildas genom slipning avlägsnas helt genom polering, medan det spruckna förblir delvis, men sprickor på ytan poleras av hydrolyserade glaspartiklar och stör inte ljusets passage genom den.

Externt är bilden av poleringsprocessen följande. Korn av polerpulver, huvudsakligen bestående av oxider av cerium eller järn, har en storlek på 0,2 - 2 mikron, de är suspenderade i vatten och är placerade mellan polerkuddens och glasets överlappande ytor.

Jämfört med slippulver har korn av polerpulver lägre hårdhet och mindre uttalade nötande egenskaper av självslipande vid klyvning. Klyvningen och trubbningen av kornen av polerpulver, i de flesta fall med en storlek på 0,2 - 1,0 mikron, kan endast bedömas av sekundära indirekta tecken.

Polermaskinen har ett hartsarbetande lager. Ytorna med oregelbundenheter på den polerade glasytan och polerkuddens hartsyta är mycket större än polerpulvrets kornstorlekar. Men på glas har oregelbundenheterna på markytan en mikrogeometrisk egenskap, och på harts har de en makrogeometrisk egenskap. Arbetsytan på en viskös polerdyna av harts, som är plastiskt deformerad, jämnas ut längs med den polerade ytans mikrogrovhet.

Vattnet, i vilket kornen är suspenderade, utövar vid de första ögonblicken av suspensionstillförseln ett hydrostatiskt mottryck mot utsidan, och sprider sig sedan och kornen fixeras och adsorberas i hartsens yttre skikt. En del av kornen som ännu inte har fixerats i hartset rullar eller, efter att ha fixerats ett ögonblick, fortsätter att röra sig i riktning mot den relativa hastighetsvektorn.

Kornen skär av relieflagrets toppar som omedelbart blir släta och polerade. I framtiden ökar dimensionerna på de polerade områdena, höjden på oregelbundenheterna minskar till de som är karakteristiska för de 13-14:e grovhetsklasserna.

Rullande korn, fixering (adsorberande) i hartset, och samtidigt i resterna av håligheter, porer och spår, på glasets polerade elementära områden, så att säga, klistra ihop dem med ytan på polerplattan och därefter, med relativ rörelse, riv av bitar av den kolloidala filmen som bildats på glasytan under kemiskt influerat vatten.

Den återstående ojämnheten hos den polerade ytan är mindre än 0,03 µm, dvs. mindre än våglängden för synlig strålning, eftersom storleken på den del av kornet som penetrerar glaset inte överstiger 0,3 mikron.

De plastiska egenskaperna hos hartset som håller kornen och den kolloidala filmen säkerställer att arbetet med polerpulvrets korn inte åtföljs av uppkomsten av repor med rivna kanter och sprickbildning i glaset i bredd och djup. På grund av de plastiska egenskaperna hos den kolloidala filmen av kiselsyra dras åt de spår som bildas från avlägsnandet av "spånen". Sprickorna som återstår från slipningen är fyllda med kolloidala produkter från glashydrolys.

För tekniska och designmässiga beräkningar antas det att den kinetiska energin som förbrukas i den relativa rörelsen av elementen i det kinematiska paret av glasverktyg går till att övervinna glasets motstånd mot skärning av dess korn av polerpulver. Elementära krafter på varje ådring och integrerad skärförstärkning vid polering är statiska.

Integralsumman av elementära krafter bildar samverkanskraften mellan glaset och verktyget, vilket är maskinens nyttolast under polering. Vid polering avlägsnas ett litet men ganska märkbart lager av utsläpp, precis som det gjordes med avseende på slipning.

Under polering manifesteras den kemiska processen i det faktum att vatten, som verkar på glaset, bildar en kolloidal film. Filmtjockleken ökar snabbt beroende på den kemiska resistensen hos glaset av den givna sorten, och når sin maximala tjocklek på cirka en minut. Tidigare trodde man att poleringsprocessen kan fortgå med samverkan av korn endast med en kolloidal film, men nu har bearbetningslägena blivit så intensiva att filmen inte hinner bildas och polerpulvrets korn verkar på glaset som inte har en ytfilm. Det är bevisat att även i detta fall bildas en polerad yta av 13:e och 14:e grovhetsklasserna.

Sålunda är den mekaniska verkan av kornen av övervägande betydelse och dess förstärkning ökar effektiviteten vid glaspolering. Vid polering med hjälp av mekanisk påverkan är det möjligt att styra processen för ytbildning med givna värden på N och P.

På en polerad yta, förutom oregelbundenheter, vars värden specificeras av 13:e och 14:e klasserna enligt GOST 2789 - 73, kan det alltid finnas defekter. Ojämnhetsdefekter kvarstår från markstrukturen eller uppträder som repor på ytan av den bearbetade delen.

Repor under poleringsprocessen bildas när partiklar hårdare och större än polerpulvrets korn kommer under verktyget. Storleken på defekter i renheten hos polerade ytor på optiska delar är normaliserade och indikerade med motsvarande värden i GOST 11141 - 76.

Polering utförs på samma maskiner som slipning, men med lägre rotationshastighet för arbetskropparna. Slipning tar minuter och polering tar timmar, det vill säga tiden är ungefär 20 gånger längre än sliptiden.

Fig.13.1 Arbetsschema för fast slipkorn

Utbildningsministeriet i Republiken Vitryssland

läroanstalt

"VITRYSSISKA STATuniversitetet

INFORMATIONSVETENSKAP OCH RADIOELEKTRONIK»

UPPSATS

På ämnet:

"TEKNOLOGISK PROCESS FÖR BEHANDLING

OPTISKA DELAR (allmänna grunder)"

MINSK, 2008

Grundläggande tekniska operationer

Den tekniska processen för tillverkning av optiska delar består i att bearbeta deras arbets- och monteringsytor. Ämnen (klumpglas, kakel, pressning etc.) ges de erforderliga dimensionerna och ytorna får en struktur i enlighet med deras syfte.

tom. Upphandlingsoperationer är att ta bort överskottsmaterial, vilket ger arbetsstycket en exakt form, bibehåller de önskade dimensionerna, ger den önskade ytstrukturen (dimman) för efterföljande finslipning.

Slipkornen, när de rullar mellan glaset och kvarnen, skadar glaset med sina skärkanter. På grund av de slipande kornens chock-vibrationsverkan bildas ett skadat ytskikt (utsprång och konkoidala frakturer) på glaset och under det ett inre sprucket skikt. Djupet på det brutna skiktet är flera gånger (4 eller mer) större än djupet på ytskiktets knockouts (studier av N. N. Kachalov, K. G. Kumanin och andra forskare).

Mängden malning är proportionell mot mängden tryck. Praktiskt begränsande är trycket vid vilket spannmålen krossas (krosskraft). Dess värde beror på styrkan på det använda slipmedlet.

Det har konstaterats att vatten orsakar kemiska processer på glasytan, vilket gör att det skapas kilkrafter som bidrar till att glaspartiklar separeras från den behandlade ytan.

Som ett polerverktyg används frontskivor, svampar och koppar, på vilka ett lager av harts eller fibermaterial appliceras.

För dubbelsidig polering av målat glas, spegelglas, byggglas och dekoration av högkvalitativa glasvaror är det av stor vikt att förbättra metoderna för kemisk (syra) behandling av glasytor genom etsning. Denna metod kan användas istället för mekanisk polering av glasytan, ibland i kombination med mekaniska metoder.

Figur 1. Schema för bildande av decentrering:

a - snedställning av axeln i kolumnen av ämnen; b - förskjutning av centrum av den sfäriska ytan

Ris. 2. Decentrering i linsen:

a - den optiska axeln är parallell med den geometriska axeln; b - optisk axel vid en vinkel av den geometriska axeln

Ris. 3 Schematisk representation

Fig.4. Automatisk linsmontering genom kompression mellan patroner:

1-lins; 2-patroner

Installationen av linsen på patronen före centrering utförs optiskt eller mekaniskt.

Optisk metod - installation genom "bländning" på ögat eller under det optiska röret. Linsen är fixerad med ett centrerande harts på en roterande patron i ett läge där orörligheten av bilden av lampglödtråden eller bilden av "bländningen" i det optiska röret säkerställs.

Den mekaniska metoden (självcentrerande) består i det faktum att linsen installeras automatiskt genom kompression mellan två patroner placerade strikt på samma axel (fig. 4).

Med båda metoderna garanteras korrekt installation genom god förberedelse och trimning av monteringskanten på patronerna och frånvaron av utlopp av den centrerade delen under rotation.

Limning. Uppgiften med limningen är att erhålla ett styvt fäst och centrerat system.

I vissa fall (särskilt för plana delar) ersätts limning av optisk kontakt (molekylär vidhäftning av två polerade ytor).

Tekniska hjälpoperationer

Den viktigaste hjälpoperationen är blockering - anslutning av delar eller ämnen med en anordning (klistermärke, mekaniskt, genom optisk kontakt, vakuumfästning, montering i separatorer, etc.) för deras gemensamma vidare bearbetning. Kombinationen av en fixtur och delar eller ämnen som är fästa på den kallas ett block. Kvaliteten på produkten och effektiviteten av den tekniska processen beror till stor del på det korrekta valet av blockeringsmetod, beroende på storleken och formen på delarna, den givna noggrannheten.

Blockering bör ge:

1) fastställande av det maximala antalet ämnen;

2) enkel bearbetning i denna operation (till exempel: slipning, polering);

3) bekvämlighet att göra nödvändiga mätningar under arbetets gång;

4) tillförlitlighet för fästning vid det mest intensiva driftsättet;

5) frånvaron av mekanisk skada och deformation av ämnen eller delar;

6) det korrekta och symmetriska arrangemanget av de behandlade ytorna i förhållande till fixturen och bearbetningsverktyget;

7) enkel och snabb låsning och upplåsning.

I optisk produktion används flera metoder för blockering. Den vanligaste hittills är dock metoden för elastisk fästning.

Elastiskt fäste. Den används i småskalig och massproduktion för delar med medelprecision. Denna operation inkluderar följande övergångar:

1. Klistermärke på en av de bearbetade sidorna av hartskuddedelen manuellt eller på en speciell halvautomatisk maskin.

Utbildningsministeriet i Republiken Vitryssland

läroanstalt

"VITRYSSISKA STATuniversitetet

INFORMATIONSVETENSKAP OCH RADIOELEKTRONIK»

UPPSATS

På ämnet:

"TEKNOLOGISK PROCESS FÖR BEHANDLING

OPTISKA DELAR (allmänna grunder)"

MINSK, 2008

Grundläggande tekniska operationer

Slipkornen, när de rullar mellan glaset och kvarnen, skadar glaset med sina skärkanter. På grund av de slipande kornens chock-vibrationsverkan bildas ett skadat ytskikt (utsprång och konkoidala frakturer) på glaset och under det ett inre sprucket skikt. Djupet på det brutna skiktet är flera gånger (4 eller mer) större än djupet på ytskiktets knockouts (studier av N. N. Kachalov, K. G. Kumanin och andra forskare).

Mängden malning är proportionell mot mängden tryck. Praktiskt begränsande är trycket vid vilket spannmålen krossas (krosskraft). Dess värde beror på styrkan på det använda slipmedlet.

Det har konstaterats att vatten orsakar kemiska processer på glasytan, vilket gör att det skapas kilkrafter som bidrar till att glaspartiklar separeras från den behandlade ytan.

Som ett polerverktyg används frontskivor, svampar och koppar, på vilka ett lager av harts eller fibermaterial appliceras.

Figur 1. Schema för bildande av decentrering:

a - snedställning av axeln i kolumnen av ämnen; b - förskjutning av centrum av den sfäriska ytan

Ris. 2. Decentrering i linsen:

a - den optiska axeln är parallell med den geometriska axeln; b - optisk axel vid en vinkel av den geometriska axeln

Ris. 3 Schematisk representation

Fig.4. Automatisk linsmontering genom kompression mellan patroner:

1-lins; 2-patroner

Installationen av linsen på patronen före centrering utförs optiskt eller mekaniskt.

Den mekaniska metoden (självcentrerande) består i det faktum att linsen installeras automatiskt genom kompression mellan två patroner placerade strikt på samma axel (fig. 4).

Med båda metoderna garanteras korrekt installation genom god förberedelse och trimning av monteringskanten på patronerna och frånvaron av utlopp av den centrerade delen under rotation.

Limning. Uppgiften med limningen är att erhålla ett styvt fäst och centrerat system.

I vissa fall (särskilt för plana delar) ersätts limning av optisk kontakt (molekylär vidhäftning av två polerade ytor).

Tekniska hjälpoperationer

Blockering bör ge:

1) fastställande av det maximala antalet ämnen;

2) enkel bearbetning i denna operation (till exempel: slipning, polering);

3) bekvämlighet att göra nödvändiga mätningar under arbetets gång;

4) tillförlitlighet för fästning vid det mest intensiva driftsättet;

5) frånvaron av mekanisk skada och deformation av ämnen eller delar;

6) det korrekta och symmetriska arrangemanget av de behandlade ytorna i förhållande till fixturen och bearbetningsverktyget;

7) enkel och snabb låsning och upplåsning.

I optisk produktion används flera metoder för blockering. Den vanligaste hittills är dock metoden för elastisk fästning.

Elastiskt fäste. Den används i småskalig och massproduktion för delar med medelprecision. Denna operation inkluderar följande övergångar:

1. Klistermärke på en av de bearbetade sidorna av hartskuddedelen manuellt eller på en speciell halvautomatisk maskin.

2. Rengöring av den andra behandlade linsens yta

3. Lapp linserna på en noggrant rengjord yta av lappanordningen (svamp, kopp, frontplatta).

4. Limma delar på limanordningen.

5. Blockera kylning.

Tjockleken på hartsskiktet efter kylning bör vara 0,1-0,2d (d är linsdiametern), men inte mindre än 1 mm (för linser med liten diameter). Så, till exempel, för en lins med en diameter på 30 mm är höjden på hartskudden 3-6 mm. Hartskuddens diameter är lika med delens diameter och är gjord med en lätt avsmalning för att underlätta blockering (fig. 5). Upplåsning sker i kylen, och ibland bara med en träklubba.

Skuggning används för linser med liten diameter och liten krökningsradie. Lappade och placerade på ytan av lappanordningen, droppas linserna med smält harts från ovan. Hartset fyller koppen, värmer upp linserna och fastnar på dem. Medan hartset inte har härdat, införs en uppvärmd limanordning, såsom en svamp, i den. Efter tillräckligt nedsänkning i harts och utjämning så att fixturernas axlar sammanfaller, kyls blocket. Efter strippning tvättas blockets yta med lösningsmedel och vatten. Upplåsning sker genom att värma upp blocket.

Styvt fäste. Den används i mass- och storskalig produktion av delar med ytnoggrannhetstoleranser på 0,5 ringar eller mer, för tjocklekar på 0,05 mm eller mer.

För att bearbeta den första sidan är linserna (pressningarna) styvt limmade direkt på enheten i speciella uttag eller områden (fig. 6, a).

Ris. 5. Typ av hartskuddar

Enheten värms upp till en temperatur på cirka 100 ° C. Samtidigt värms delarna något upp. Ett tunt lager harts eller en tjärad tygdyna appliceras på enhetens monteringsyta (vid bearbetning av den andra sidan). Efter att ha applicerat linserna med en sticka överlever hartset från underdelen så mycket som möjligt. Efter bearbetning av den första sidan (uppruggning eller fräsning, medel- och finslipning, polering) lackas hela ytan av delen och behandlas i samma sekvens på den andra sidan.

Halvstyvt fäste. Ansöka om tunna linser med en stor krökningsradie för den behandlade ytan. Linsen limmas med en tjärad tygpackning på en metallbricka, som i sin tur limmas på fixturen (fig. 6, b). Vid glasögontillverkning används ett klistermärke av uppvärmda ämnen direkt på hartslagret. För att säkerställa noggrannheten hos sådan fästning bildar en speciell anordning omvända säten på hartslagret. De bestämmer platsen för linserna under blockering (fig. 6c).

Mekanisk infästning. Det används oftast vid skördeoperationer, till exempel för att fixera prismor.

Delar placeras nära varandra i metallfixturer med lämpliga utskärningar. De yttre delarna hålls av skruv- eller fjäderklämmor. En elastisk packning (gummi, kartong) placeras under de extrema delarna.

Ris. 6. Dekalschema (hårda och halvhårda metoder):

a - hård metod; b - halvstyv metod; c - klistermärke på hartsavsatser

(1 - lins; 2 - tjärad tygpackning; 3 - sfärisk platta;

4 - harts; 5 - klistermärkearmatur);

Gips. Metoden används oftast för att fästa prismor med vinkeltoleranser på 3" och däröver och stora glasbitar. Gipsgjutning består av att hälla en vattenlösning av gips med cement i en fixtur i form av en kruka, kropp etc. ( Fig. 7) direkt på delarna som är lappade mot fronten. Krukans botten fästs i ringen med skruvar eller på annat sätt. Ofta begränsad till att linda in den överlappande fronten med en gummikant. Efter att putsen har härdat och botten är fixerad i den, sätts direkt in i gipset, fälgen tas bort. Mellanrummen mellan

Ris. 7. Putsschema:

1 - prisma; 2 - överlappande frontplatta; 3 - tallrik; 4 - botten; 5 - ringen av kroppen med prismor efter härdning av gipsen rengörs med en stålborste till ett djup av 2-3 mm och tvättas.

För att säkerställa avskalningen av blocket täcks utrymmet mellan prismorna före hällning med fint siktat torrt sågspån, och metallkanten placeras på 3-4 plattor 2-3 mm tjocka. För att skydda mot fukt och gipsavfall täcks det rengjorda utrymmet med smält paraffin.

Avblockering görs genom att klyva gipsen med en trähammare eller på en speciell gipspress. Användningen av en press minskar mödan i upplåsningsprocessen och säkerställer högre kvalitet, eftersom nästan alla prismor är helt fria från gips.

Optisk kontaktmetod. Vid bearbetning av detaljer med exakta ytor (upp till 0,05 ringar), vinkelmått 1-2", parallellitet 1-10" (precisionsplattor, speglar, kilar, prismor), används optisk kontakt. Samtidigt rengörs och avfettas de 0,5-2 ringarna på ytan av delarna som poleras "med färg" noggrant (alkohol, eter, ekorrborste, cambric-servetter) och sänks mjukt och pressas mot den också noggrant förberedda polerade ytan av kontaktenheten. Tryck appliceras tills interferensmönstret försvinner. Gapet mellan delarna är täckt med lack, eller en lösning av schellack i rätad.

Kontaktanordningar kan ha olika former och storlekar (fig. 8) beroende på form och storlek

Ris. 8. Kontaktanordningar för plattor och prismor: a - kontaktplatta med planparallella plattor (1 - plattor; 2 - kontaktplatta); b - fixtur för prismor och kilar (1 - prismor; 2 - kontaktfixtur) av arbetsstycken.

Deras yta ska poleras med en noggrannhet på 0,1-0,5 ringar. Om parallellitet är nödvändig kan den bibehållas upp till 1-2”. Vinklarnas noggrannhet bibehålls också strikt, eftersom produktens kvalitet beror på noggrannheten hos vinkeldimensionerna, parallelliteten och kvaliteten på kontaktanordningarnas yta.

Vid borttagning från kontakt används uppvärmning eller kylning. Tunna delar (0,1-0,5 mm) kan försiktigt avlägsnas med ett rakblad eller en droppe eter som hälls på delens yta.

Infästning i separatorer. Separatorer eller separeringsanordningar används i arbetsstycket och i slutoperationer för att finjustera yt- och vinkelmått. Separatorn är en bur med utskärningar som arbetsstyckena placeras i. Bearbetningen av sådana delar, till exempel i ett arbetsstycke, kan utföras samtidigt från två sidor (fig. 9, a). För fin efterbehandling används tjocka glasplattor med utskärningar av olika diametrar, i vilka olika detaljer läggs (fig. 9, b). Utskärningarna förhindrar att delen faller ur dynan.

Ris. 9. Separator: a - tvåsidigt slipschema (1 - separator; 2 - plattor; 3 - kvarnar); b-glasseparator för mekaniserad efterbehandling av plana delar

Separatorn själv korrigerar ständigt ytan på polerplattan under drift och håller den därigenom i gott skick, dvs den är också en formningsskiva.

Om det på en del (platta, kil) krävs att öka eller minska vinkeln på kilen, limmas en vikt på kanten med mjukt vax, på grund av vilket det önskade området påverkas starkare.

Förhållandet mellan hålens yta och hela delen av separatorn bestäms genom beräkning.

Att göra en uppsättning slipmaskiner

Att slipa en konvex yta vid övergång från grövre till finare slipmedel börjar alltid från kanten. Detta säkerställer att den önskade tjockleken på linsen bibehålls i mitten och jämn slipning av hela ytan från kanterna till mitten. Slipverktygets krökningsradier ändras genom trimning när man flyttar från större slipmedel till mindre.

Ris. Fig. 10. Schematiska representationer av förändringen i krökningsradien för ytan på koppverktyget (a) och svampen (b):

R1 - krökningsradie för skalningsverktyget; R 2 - krökningsradie för verktyget för medelslipning; R 3 - krökningsradie för verktyget för finslipning

Bägarens krökningsradier minskar gradvis (fig. 10a), medan svamparnas radier tvärtom ökar (fig. 10b).

Vid slipning av ett verktyg ges dess yta önskad krökningsradie eller exakt planhet. Samtidigt poleras ytan tills spåren av fräsen eller skrapan har tagits bort.

Operationssekvensen är som följer.

1. Ytan på verktyget för det sista steget av slipning justeras genom trimning enligt en mall med en given radie, och sedan blockeras ett block med defekta delar på den.

2. På samma verktyg är blocket slipat och polerat. Ett interferensmönster ("färg") är synligt.

3. Om "färgen" inte uppfyller de krav som gäller för denna uppsättning slipmaskiner, så skärs kvarnen om, slipas om, poleras och "färgen" ses över.

Ris. 11. Lapping-schema:

a - ytor med liten krökning; b - ytor med stor krökning (D bl - blockdiameter)

4. När den önskade "färgen" har nåtts, slipas verktyget tills spåren av skäraren eller skrapan har tagits bort och blocket återigen slutligen kontrolleras mot provglaset.

5. När den sista kvarnen är förberedd för till exempel malning med M10 mikropulver, justeras den före den sista kvarnen (redan efter lappning), till exempel för malning med M20 mikropulver. För att göra detta slipas ett testblock på det och dess lappning anpassas till verktyget för den sista slipningen. Block med liten krökning (med stora krökningsradier) ska gnidas in i minst ¼ av sin diameter och block med stor krökning med 1/6-1/7 av sin diameter (Fig. 11). Det finns fortfarande namn i produktion: "svaga radier" (stora krökningsradier), "starka radier" eller "branta sfärer" (små krökningsradier). Dessa namn bör inte användas.

6. Under den uträtade kvarnen justeras den föregående etc. tills hela setet är justerat.

7. Varje kvarn från setet slipas med slipmedlet i den storlek den är avsedd för.

8. För normal blockpolering, d.v.s. för mer intensiv polering av blockets kant bör "färgen" på slipningen ge en "grop" med en marginal på flera ringar (2-3) mot det som anges på ritningen.

Till exempel ska den färdiga delen ha en "färg" N = 3 efter slipning, verktyget för slipning med det sista mikropulvret, till exempel, M10 ska ge en "grop" på 5-6 ringar under testglaset på blocket.

9. Frontplattor ska vara något konvexa, d.v.s. ge en liten "grop" på ca 2-3 mikron på delen.

Kontrollen av ytformens korrekthet utförs med ett testglas, en glaslinjal eller en ortotestanordning. Enheten är installerad med tre stödstift på frontplattan. Den rörliga spetsen, placerad i mitten och ansluten till pilen, kommer att indikera mängden avböjning. Pilens avvikelse till höger indikerar närvaron av en "kulle", till vänster - en "grop". Pilens centrala läge på urtavlans skala (nollläge) betyder ett bra plan. Skalan ger avläsningar i mikrometer (µm).

Tillverkning av polerkuddar

Hartsdyna. Ett instrument som motsvarar form och storlek (svamp, kopp, frontplatta) värms upp och smält harts hälls på det, inte till ett mycket flytande tillstånd. Ibland hälls harts som krossats i form av små klumpar på ett uppvärmt verktyg och jämnas ut med en speciell spatel, samtidigt som den önskade tjockleken och likformigheten av lagret bibehålls över hela verktygets yta.

Efter viss förtjockning av hartssubstratet utförs dess slutliga formning med ett fuktat block eller en speciell formningsanordning med önskad krökningsradie. En liten fördjupning görs i mitten av lagret, och kanterna på polerplattan skärs med en kniv.

Tygpolerare. Dynan till polerplattan skärs efter mönstret. Mycket fleecy material brinner något. För en smidigare klistermärke, om du har tjockt material, blötlägg det i vatten och vrid ur det väl.

Värm upp lämpligt verktyg (svamp, kopp eller frontplatta), täck dess yta med krossat harts, applicera ett substrat (tyg, filt) ovanpå och krympa speciell form(krympning) eller block manuellt eller på en press.

Både harts- och tygpolerkuddar, medan underlaget inte är ordentligt vidhäftat, fuktas med en poleringssuspension och poleras med ett block tills det får önskad form.

Polering av optiska precisionsytor (hartspolering)

Som nämnts ovan beror kvaliteten på polering till stor del på korrektheten av alla tidigare operationer (klibbning, blockering, slipning, etc.), kvaliteten på huvudbearbetningen och hjälpmaterial som används (slipmedel, harts, etc.), konstanten för temperatur och rumsfuktighet (+20° ± 1°), etc.

I produktionen utförs ett antal operationer och verktygsberedning av specialarbetare. Så till exempel limning, blockering, tillverkning av polerkuddar, slipverktyg är ofta uppdelade i oberoende operationer.

Icke desto mindre måste arbetaren själv kontrollera kvaliteten på verktyget, klistermärken och blockering utan att misslyckas. Fel utfört arbete måste göras om.

Linserna (elastisk metod) får inte sticka ut utanför kanterna på limanordningen. Linser bör inte ställas för högt eller omvänt för översvämmade.

Harts mellan linserna måste tas bort.

Linser utan avfasningar, med vassa kanter, avfasade med grova slipmedel, kan ge

Ris. 12. Schema för att trimma den extrema zonen av polerplattan: a - under rotation av polerplattan; b - med en fast polerplatta

I poleringsprocessen tas ett antal punkter i beaktande för att justera processen.

Om delen har fler kanter ("bump") så trimmas polerplattan med en knivegg den del som utlöser delens kant, d.v.s. den yttersta zonen av polerplattan (Fig. 12). Tvärtom, om delen har en mer genomarbetad mitt ("grop"), trimmas mittområdet av polerplattan (Fig. 13).

Om blocket (eller delen) är längst ner, då med ömsesidig slipning, kommer det alltid att arbeta ut fler kanter, och om det är på toppen, mitten. Därför ändrar de ibland den relativa positionen för blocket och verktyget.

I tabell. 1 ger lite praktisk vägledning om hur man kontrollerar förloppet av poleringsprocessen på harts genom att ändra arten av trimning, kinematik och lägen.

När man arbetar med torkning är det svårare att behålla "färgen", det vill säga den givna krökningen på ytan, men poleringen sker snabbare. Du bör alltid försöka genomföra processen (i fint arbete) så att resterna av den matta ytan lossnar samtidigt som den specificerade noggrannheten uppnås.

Vid arbete på filt och där hög ytnoggrannhet inte krävs är intensiva lägen, tryck, automatisk tillförsel av fjädring av särskild vikt, vilket bidrar till snabbast borttagning av matta ytrester, d.v.s. ökad arbetsproduktivitet.

bord 1

Litteratur

1. Referensteknolog-optik, redigerad av M.A. Okatova, St Petersburg Polytechnic, 2004. - 679 s.

3. Tillämpad optik, redigerad av Dubovik A.S. Mashinostroenie, 2002. - 470 sid.

4. Pogarev G.V. Justering av optiska enheter Mashinostroenie, 1982. - 320 sid.

5. Referenstekniker-maskinbyggare i 2 delar. Redigerad av A.M. Dalsky, A.G. Kosilova, R.K. Meshcheryakova. Ingenjör 2001

Den mest effektiva tekniska operationen som gör det möjligt att föra ytan av metalldelar till perfekt skick, är ett lappande. Delar som har utsatts för denna ytbehandling kan bilda täta eller tätt rörliga fogar. Behovet av bildandet av sådana anslutningar och följaktligen för en teknisk operation som utförs med hjälp av ett speciellt verktyg och material, finns inom många verksamhetsområden.

Kärnan i tekniken

Lappning, på grund av vilken det är möjligt att erhålla ytor med den erforderliga graden av grovhet och med specificerade avvikelser, innebär att ett tunt lager av metall avlägsnas från arbetsstycket, för vilket, i motsats till efterbehandlingen av skrapning, inte bara verktyg används, men även finfördelade slippulver eller -pastor. Det slipande materialet med vilket sådan bearbetning utförs kan appliceras både på delens yta och på en speciell anordning som kallas ett varv.

Lappning, utförd med långsam hastighet och med hjälp av ständigt ändrade rörelseriktningar, gör det möjligt att inte bara minska ytråheten till det erforderliga värdet utan också att avsevärt förbättra dess fysiska och mekaniska egenskaper.

Lappning, ofta kallad lappning, kan göras olika sätt. Så delar av komplex konfiguration, gjorda i enstaka kopior, bearbetas helt för hand, och för slipning i produkter som produceras i små partier används en semi-mekanisk metod. I det här fallet matas delen in i bearbetningszonen manuellt, och själva lappningen utförs med hjälp av mekaniska anordningar. Vid tillverkning av delar i stora partier och i massiv skala kan man inte klara sig utan en sådan anordning som en lappmaskin, med hjälp av vilken efterbehandlingsoperationer utförs.

Specialarmatur och material

Som nämnts ovan, för att implementera, behöver du ett specialverktyg som kallas ett varv. Beroende på formen på arbetsytan är sådana enheter indelade i följande typer:

lappverktyg platt typ;
med en inre yta av cylindrisk typ;
med en yttre cylindrisk yta;
koniskt verktyg.

När du väljer ett material för tillverkning av ett lappverktyg, var uppmärksam på att dess hårdhet är betydligt lägre än hårdheten hos materialet som används för att tillverka arbetsstycket. Detta krav beror på det faktum att slippulvret eller -pastan med vilken lappning utförs kan hållas kvar av verktygets material. Så det vanligaste råmaterialet för tillverkning av en sådan enhet är:

Grått gjutjärn;
koppar;
leda;
stål av mjuka kvaliteter;
olika typer av trä;
andra metaller och icke-metalliska material.

För att utföra preliminära och avslutande lappningsoperationer används verktyg av olika design och gjorda av olika material. Till exempel, för att utföra preliminära operationer, när ett slipmaterial av en grövre fraktion används, används ett verktyg tillverkat av mjukare material. På dess arbetsyta är spår förskurna för att hålla slipmedlet, vars djup är 1–2 mm. Den slutliga bearbetningen av produkter, utförd med hjälp av ett fint dispergerat slipmedel, utförs av en anordning vars arbetsyta är helt slät. Materialet för tillverkning av verktyg för efterbehandling är huvudsakligen gjutjärn. Med hjälp av lappverktyg, som är gjorda av bly och trä, får arbetsstyckenas ytor en glans.

Slippulver är det huvudsakliga materialet som säkerställer effektiviteten och kvaliteten på lappningen. Sådana pulver, beroende på tillverkningsmaterialet, delas in i hårda (materialets hårdhet är högre än) och mjuka (deras hårdhet är lägre än för härdat stål). För tillverkning av pulver av den första typen används korund, karbokorund och smärgel, och den andra - kromoxid, Wienerkalk, krokus, etc. Enligt graden av kornighet är slippulver också indelade i flera kategorier. Du kan till och med skilja puder och pastor av olika kategorier från varandra genom deras färg. Så, pastor, som är baserade på grovkornigt pulver, har en ljusgrön färg, medelkornig - mörkgrön, pastor med fint pulver - grönaktig-svart.

Den mest kända typen av pastor av den senare typen, med hjälp av vilken efterbehandlingsoperationer utförs, är GOI-pasta.

Många hemhantverkare som är involverade i VVS gör sina egna pulver och pastor för lapping. Det är ganska lätt att göra detta: för detta måste du försiktigt slipa bitarna av smärgelhjulet i en massiv mortel och sedan sikta det resulterande pulvret genom en sikt med mycket små celler.

Effektiviteten och kvaliteten på lappningen, förutom utrustningen och det slipande materialet som används, påverkas allvarligt av det smörjmedel som används. Olika ämnen kan användas som sådant material:

terpentin;
mineralolja;
fotogen;
animaliska fetter;
alkohol eller flygfotogen.

De två sistnämnda ämnena används i de fall det ställs ökade krav på kvaliteten på lappningen.

Verktyg och fixturer

Den vanligaste enheten för efterbehandlingsoperationer är lappplattan, som, som nämnts ovan, kan vara gjord av olika material. Valet av typ och material för tillverkning av en sådan platta, som är en ganska mångsidig anordning, påverkas av både egenskaperna hos arbetsstyckena och kraven på kvaliteten på den överlappade ytan. Bland alla typer av plåtar är produkter tillverkade av gjutjärnskvaliteter, vars hårdhet (enligt HB) ligger i intervallet 190–230 enheter, mest använda.

Utformningen och dimensionerna för en platta eller ett lappverktyg av en annan typ påverkas av både arbetsstyckenas designegenskaper och typen av bearbetning: grovbearbetning eller efterbearbetning. Det är plattorna som anordning för lapping som används för att bearbeta plana ytor. I detta fall, som nämnts ovan, appliceras speciella spår på ytan av plattorna som används för att utföra grovbearbetning, som också kan ha en spiralkonfiguration. Sådana spår håller inte bara slipande material i överlappningszonen, utan tar också bort avfall från det.

Naturligtvis är det inte möjligt att utföra slipning av cylindriska ytor, hål och delar med en komplex konfiguration med hjälp av en platta. Därför görs en fixtur för sådana ändamål, vars form är optimalt lämpad för att bearbeta en del av en viss konfiguration. Så dessa kan vara runda, cylindriska, ringformade, koniska, skivkonfigurationer etc. I synnerhet utförs det av en anordning som är gjord i form av bussningar fixerade på speciella dorn.

Verktyget med vilket varvningsoperationer utförs är också uppdelat i oreglerade och justerbara. Enheten av den andra typen är mer universell, dess design, bestående av en delad arbetsdel, en kon och en glidanordning, ger möjlighet att ändra dess diameter.

För bearbetning av cylindriska delar är det inte alls nödvändigt att använda en specialiserad lappmaskin; för detta är universell svarvnings- eller borrutrustning ganska lämplig. Arbetsstycket i sådana fall kan fixeras i mitten eller chucken på utrustningen, beroende på vilken del av dess yta som behöver överlappas.

Verktygsmaskiner som ursprungligen konstruerades för lapping delas in i utrustning generell mening och specialiserade modeller. På maskiner för allmänna ändamål, som kan utrustas med ett eller två lappverktyg, bearbetas arbetsstycken med plana och cylindriska ytor huvudsakligen. Mindre delar, när de bearbetas på sådana maskiner, placeras i ett fritt tillstånd i en speciell separator, där de lappas, placerad mellan två roterande lappskivor. Stora delar fixeras på maskinen med hjälp av speciell anordning och bearbetad med en slipskiva.

Mer komplexa i design och mindre mångsidiga är specialiserade maskiner, vars anordning är speciellt utformad för att utföra slipning av delar av en viss konfiguration: ventilsäten, kamaxelkammar, vevaxellager, växlar, etc.

Sådana maskiner, som har hög produktivitet och högkvalitativ lappning, används i storskalig och massproduktion, därför implementeras innovativa konstruktioner ofta i deras konstruktioner. tekniska lösningar: självcentrerande centrifugalchuckar, anordningar för automatisk justering av spännkraften, etc.