Заготовка и обработка оптических деталей
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Кафедра ЭТТ
РЕФЕРАТ на тему:
«ЗАГОТОВКИ И ОБРАБОТКИ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ»
МИНСК, 2008
Заготовки
оптических деталей из оптического стекла получают в виде прямоугольных или
круглых пластин, плиток, штабиков и прессовок (рис.1). На обработку заготовки
поступают партиями, состоящими из заготовок одного наименования и размера. К
партии прикладывают сопроводительный паспорт, в котором указывают фактические
значения оптических характеристик стекла, показатели качества, номера варок и
отжига. При обработке нельзя смешивать заготовки разных партий, так как в ряде
случаев при сборке изделия оптических детали комплектуют с учетом фактических
значений показателя преломления и дисперсии.
Наиболее
рациональной заготовкой деталей типа линз и призм является прессовка (рис.1,
д), повторяющая конфигурацию готовой детали. Для изготовления прессовок
необходима технологическая оснастка: пресс-форма, шаблоны и др. Стоимость
оснастки окупается только при прессовании определенного числа заготовок.
Поэтому ГОСТ 13240 “Заготовка оптического стекла” установлен минимальный объем
партии заготовок, поставляемых в виде прессовок.
Масса
заготовки, г
|
Объем
при заказе, шт., не менее
|
1,5-10
|
2000
|
10-15
|
1000
|
50-100
|
250
|
100-250
|
150
|
250-500
|
100
|
При
заказе меньшего числа заготовок их изготовляют в виде плитки, штабиков с
размерами, кратными размерам единичной заготовки (см. рис.1, а-г).
Технические
условия (ТУ) на заготовку составляют на основе чертежа оптической детали. В ТУ
приводится эскиз заготовки с необходимыми для изготовления и контроля размерами
и допусками, указывается марка стекла, технические требования к стеклу и
заготовке, масса и число заказываемых заготовок в штуках (рис.2).
На
эскизе рядом с размерами заготовки в скобках проставляют как справочные
соответствующие размеры готовой детали. Для деталей с размерами более 150 мм на
заготовке указывают также световой диаметр или расположение рабочей зоны. Вне
рабочей зоны дефекты типа одиночных пузырей и узловых свилей не нормируются.
Рис.1
Заготовки оптических деталей:
а -
прямоугольная пластина; б - плитка для круглых деталей; в - плитка с размерами,
кратными размерам единичной заготовки; г - штабик
с круглым сечением; д - прессовки линзы
и призмы
Маршрутную
технологию (МТ) изготовления заготовки технолог разрабатывает с учетом
требований к стеклу, размерам партии и габаритным размерам детали. Выбирается
метод и последовательность операций на основе типовых технологических
процессов. Номер маршрутной технологии указывают в ТУ на заготовку.
Коэффициент
запуска (КЗ), равный отношению массы сырьевого стекла, необходимого для
изготовления заготовки, к теоретической массе заготовки, устанавливают на
основе имеющихся нормативов и выбранной МТ. Коэффициент запуска зависит от
требований к показателям качества стекла.
Размеры
заготовки рассчитывают с учетом необходимого припуска на обработку и предельных
отклонений размеров. Значение припуска зависит от выбранной технологии, метода
базирования детали при обработке и толщины дефектного слоя поверхности
заготовки. Дефектный слой образуется при термических процессах формообразования
ввиду включения в поверхность стекла мелкодисперсных частичек порошка подсыпки
(“шамота”), появления вмятин, складок и поверхностный посечек. При механических
методах разделки стекла: распиливании, сверлении и др. – образуется
трещиноватый поверхностный слой, сколы и царапины.
Глубина
залегания дефектов на поверхности прессованной заготовки размером до 50 мм с
нижней (“зашамоченной”) стороны не должна превышать 0,8 мм, а с верхней
(“светлой”) стороны – 0,5 мм. У заготовок диаметром 50-150 мм соответственно
1,5 и 0,8 мм. Существуют оговоренные стандартом оговоренные стандартом
ограничения размеров заготовок.
Рис.2
Образец, оформления технических условии
на заготовку линзы
Для
заготовок – прессовок размером до 150мм толщина заготовок не должна быть менее
3 мм для линз и 4 мм для плоских деталей, отношение диаметра или диагонали
заготовки и ее толщине должна быть в пределах от 15:1 до 1,25:1.
Значения
и расположение полей допусков на размеры заготовок установлены на основе
анализа точностных возможностей существующих технологических процессов.
Предельные
отклонения размеров заготовки регламентируют ГОСТ 13240-78 в зависимости от ее
диаметра или наибольшей стороны.
Таблица
1
Диаметр
или наибольшая сторона заготовки, мм
|
Допуск
заготовки, мм
|
Просвет
в середине сферической поверхности при контроле радиусным шаблоном, мм, не
более
|
Отклонение
от плоскостности плоских поверхностей, мм, не более
|
диаметра
|
стороны
заготовки прямоугольного сечения
|
толщины
по оси
|
До
20
|
±0,3
|
±0,5
|
+1,5
-0,5
|
0,5
|
0,4
|
20-50
|
±0,3
|
±0,5
|
+1,0
-0,5
|
0,8
|
0,5
|
50-80
|
±0,5
|
±0,5
|
+1,0
-0,5
|
1,0
|
0,6
|
80-120
|
±0,8
|
±0,8
|
+1,5
-0,5
|
1,2
|
0,8
|
120-150
|
±1,0
|
±1,0
|
+1,5
-0,5
|
1,5
|
1,0
|
150-250
|
±1,5
|
±1,5
|
+2,0
-1,0
|
-
|
1,2
|
250-360
|
±2,0
|
±2,0
|
±2,0
|
-
|
1,5
|
360-500
|
+5,0
-2,0
|
+5,0
-2,0
|
+5,0
-2,0
|
-
|
2,0
|
Минусовый
допуск должен быть приплюсован к номинальному размеру соответствующего
параметра заготовки, который рассчитывается из номинального размера ОД плюс
припуска на операции, выполнение которых необходимо для его получения.
Последовательно
порядок припусков следующий:
-
на распиливание кратных заготовок пилами (табл.2)
Таблица
2
Глубина
распиливания, мм
|
Расчетная
ширина выемки при распиливании, мм
|
До
10
|
1,5
|
Свыше
10 до 65
|
2,0
|
65
|
2,5
|
Толщина
диска пилы принята равной 1 мм. При применении дисков иной толщины ширина
выемки определяется по формуле , где - толщина диска пилы и - расчетная толщина ширины выемки
(табл.2).
-
на обдирку заготовок (табл.3)
Таблица
3
Припуски
на обдирку (в миллиметрах)
Форма детали
|
Вид заготовки
|
Профиль
обрабатываемой поверхности
|
Размер диска линзы или
наибольшей стороны прямоугольной детали
|
до 10
|
свыше 10 до 25
|
свыше 25 до 40
|
свыше 40 до 65
|
свыше 65
|
величины припуска на
одну поверхность
|
на любую
сторону
|
1-я
поверхность
|
2-я
поверхность
|
1-я
поверхность
|
2-я
поверхность
|
1-я
поверхность
|
2-я
поверхность
|
1-я
поверхность
|
2-я
поверхность
|
Сферические линзы
|
Прессовки со
сферическими поверхностями
|
Выпуклый и вогнутый
|
-
|
0,2
|
0,3
|
0,3
|
0,4
|
0,4
|
0,6
|
0,6
|
0,9
|
Прессовка с плоской
поверхностью
|
Выпуклый
|
0,4
|
0,5
|
Плоский
|
0,2+h
|
0,3+h
|
0,2+h
|
0,3+h
|
0,3+h
|
0,4+h
|
0,4+h
|
0,6+h
|
вогнутый
|
0
|
0
|
0
|
0
|
Предварительно плоскошлифовальные
|
Выпуклый
|
h
|
h
|
h
|
h
|
Вогнутый
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Призмы и детали,
ограниченные плоскостями
|
Любые, кроме обколотых
|
Плоский
|
0,4
|
0,5
|
0,5
|
0,6
|
0,6
|
0,7
|
0,7
|
0,9
|
0,9
|
Обколотые
|
1,5
|
1
|
1
|
1,25
|
1,25
|
1,5
|
1,5
|
1,75
|
1,75
|
-
на грубое шлифование (табл.4)
Таблица
4
Припуски
на грубое шлифование
Размер
диаметра или наибольшей стороны
|
Величина
припуска на 1-ю поверхность
|
До
10
|
До
0,1
|
Свыше
10
|
Свыше
0,16
|
-
на мелкое (тонкое) шлифование и полирование (табл.5)
-
на кругление (табл.6)
Таблица
5
Припуски
на мелкое шлифование и полирование
Диаметр
или размер наибольшей стороны, мм
|
Заданная
точность изготовления
|
Величина
припуска на одну сторону, мм
|
Линейных
размеров (толщина или высота), мм
|
Углов
призм, мин
|
До
10
|
До
0,1
|
Любая
|
0,1
|
Свыше
0,1
|
До
6
|
Свыше
6
|
0,06-0,07
|
Свыше
10 до 65
|
До
0,3
|
Любая
|
0,15
|
Свыше
0,3
|
До
4
|
Свыше
4
|
0,07-0,08
|
Свыше
65
|
До
0,3
|
Любая
|
0,2
|
Свыше
0,3
|
До
3
|
Свыше
3
|
0,07-0,08
|
Таблица
6
Припуски
на кругление
Заготовки
|
Толщина
|
Диаметр
заготовки линз
|
Припуски
на диаметр
|
До
10
|
Свыше
10 до 25
|
Свыше
25 до 40
|
Свыше
40 до 65
|
Свыше
65 до 100
|
Свыше
100
|
Прессовки,
предварительно шлифованные
|
любая
|
1
|
1,5
|
2
|
2,5
|
3
|
3,5
|
До
5
|
2
|
2,5
|
3
|
3,5
|
4
|
5
|
Свыше
5 до 10
|
3
|
3,5
|
4
|
4,5
|
5
|
6
|
Обколотые
|
Свыше
10 до 15
|
-
|
-
|
5
|
6
|
7
|
8
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
|