- •Содержание
- •14.2.2. Окончательная обработка исполнительных поверхностей 146
- •1. Детали оптических систем
- •1.1. Классификация оптических деталей
- •1.2. Особенности оформления чертежа
- •1.3. Требования к конструктивным параметрам деталей
- •1.4. Требования к материалу
- •1.5. Требование к изготовлению
- •1.6. Технологические свойства оптических материалов
- •1.7. Унификация и типизация технологических процессов
- •2. Контроль параметров оптических деталей
- •2.1. Контролируемые параметры
- •2.2. Методы и средства контроля формы шлифованных поверхностей
- •2.3. Контроль формы полированных плоских и сферических поверхностей
- •2.4. Пробные стекла, их типы и классы
- •2.5. Интерферометры
- •2.6. Контроль взаимного расположения поверхностей линз
- •3. Обрабатывающие материалы
- •3.1. Шлифующие абразивы
- •3.1.1. Зернистость и зерновой состав порошков алмаза
- •3.1.2. Порошки корунда, электрокорунда и других абразивов
- •3.2. Полирующие абразивы
- •4. Инструмент
- •4.1. Алмазный инструмент
- •4.1.1. Типы и характеристики алмазного инструмента
- •4.1.2. Изготовление алмазного инструмента
- •4.2. Инструмент и приспособления для шлифования и полирования
- •4.2.1. Шлифовальный инструмент
- •4.2.2. Полировальный инструмент
- •4.2.3. Приспособления
- •5. Вспомогательные материалы
- •5.1. Смазочно-охлаждающие жидкости (сож)
- •5.2. Материалы для соединения заготовок с приспособлением
- •5.3. Материалы рабочей поверхности полировальников
- •5.4. Жидкости для промывки и чистки деталей
- •5.5. Защитные лаки и эмали
- •5.6. Протирочные материалы
- •5.7. Материалы для чистки оптических деталей
- •6. Способы формообразования сферических и плоских поверхностей
- •7. Способы механической обработки оптических материалов
- •7.1. Шлифование алмазным инструментом
- •7.2. Обработка полирующими абразивами
- •8. Операции механической обработки оптических материалов
- •8.1. Распиливание стекла
- •8.2.Сверление отверстий
- •8.3. Круглое шлифование пластин
- •8.4. Центрирование линз
- •8.5. Шлифование сферических и плоских поверхностей
- •8.5.1.Предварительное шлифование алмазными кольцевыми кругами
- •8.2.2. Тонкое шлифование алмазным инструментом
- •8.6. Полирование сферических и плоских поверхностей
- •9. Механическая обработка оптических кристаллических материалов
- •9.1. Основные физико-механические и физико-химические свойства
- •9.2. Условия для обработки кристаллов и техника безопасности
- •9.3. Механическая обработка оптических кристаллических материалов с повышенной микротвердостью
- •9.4. Разделение кристаллов на заготовки
- •9.5. Грубое шлифование
- •9.6. Кругление
- •9.7. Фасетирование
- •9.8. Сборка блоков заготовок (блокирование)
- •9.9. Среднее и тонкое шлифование
- •9.10. Полирование
- •10. Установка заготовок на приспособлениях
- •10.1. Сборка блоков
- •10.2. Разборка блоков
- •11. Влияние технологических факторов на точность формообразования
- •11.1. Деформации, вызываемые остаточными напряжениями в стекле
- •11.2. Деформации, вызываемые напряжениями в нарушенном слое шлифованной поверхности
- •11.3. Температурные деформации
- •12. Расчет нормируемых параметров процесса
- •12.1. Коэффициент запуска
- •12.2. Припуски на обработку заготовок
- •13. Расчет плоских и сферических блоков
- •13.1. Плоский блок
- •13.2. Сферический блок
- •14. Технология типовых деталей
- •14.1. Технологический процесс изготовления плоскопараллельных пластин и клиньев
- •14.1.1. Предварительная обработка
- •14.1.2. Окончательная обработка исполнительных поверхностей
- •14.1.3. Изготовление точных пластин
- •14.2. Технологический процесс изготовления призм
- •14.2.1. Предварительная обработка
- •14.2.2. Окончательная обработка исполнительных поверхностей
- •14.3. Технологический процесс изготовления линз
- •15. Технология нестандартных деталей
- •15.1. Шаровидные линзы
- •15.1.1. Характеристики деталей
- •15.1.2 Технология изготовления
- •15.2. Цилиндрические и торические поверхности
- •15.3. Оптические детали лазеров
- •15.4. Основы технологии изготовления волоконно–оптических элементов (воэ)
- •15.4.1. Основные технические характеристики воэ
- •15.4.2. Основные требования к стеклам для воэ
- •15.4.3. Изготовление волоконно-оптических пластин (вол)
- •15.4.4 Изготовление микроканальных пластин (мкп)
- •15.5. Методы изготовления деталей с асферическими поверхностями
- •1 5.5.1. Методы нанесения слоя
- •15.5.2 Методы механической обработки
- •15.6. Изготовление крупногабаритных деталей
- •Окончание табл. 15.4
- •15.7. Изготовление шкал и сеток
- •15.7.1 Виды шкал и сеток, требования к ним
- •15.7.2 Основные технологические процессы и оборудование
- •1 5.8. Оптические детали из полимеров
- •15.9. Стеклометаллические зеркала
- •16. Соединение оптических деталей
- •16.1. Способы соединения
- •16.2. Материалы, применяемые для соединения
- •16.3. Технология соединения оптических деталей
- •17. Основы сборки и юстировки оптических приборов
- •17.1. Сборочные элементы приборов
- •17.2 Структура технологического процесса сборки
- •17.3. Общие принципы построения технологического процесса сборки
- •18. Фокусировка изображения в оптическом приборе
- •18.1. Параллакс в оптическом приборе
- •18.2. Способы фокусировки
- •18.2.1 Фокусировка при помощи астрономической зрительной трубы
- •18.2.2 Фокусировка при помощи плоскопараллельной пластинки
- •18.3. Контроль параллакса по бесконечно удаленному предмету
- •18.3.1 Проверка параллакса при помощи коллиматора
- •19. Сборка и юстировка типовых узлов оптических приборов
- •19.1. Сборка и юстировка объективов
- •19.1.1. Типы конструкций объективов оптических приборов. Общие требования к сборке объективов
- •19.1.2. Сборка объективов насыпной конструкции
- •19.1.3. Методы контроля и юстировки объективов. Контрольноюстировочные приборы
- •19.1.4. Сборка и юстировка узлов с призмами и зеркалами, работающими в параллельных и сходящихся пучках
- •20. Сборка и юстировка типовых оптических приборов
- •20.1. Сборка и юстировка спектральных приборов
- •20.2. Сборка и юстировка угломерных приборов
- •20.2.1. Общие требования к сборке и юстировке оптических угломерных приборов
- •20.2.2 Сборка и юстировка угломерных приборов с поворотными визирами
- •Библиографический список
9.6. Кругление
Кругление заготовок из кристаллов производят на круглошлифовальных и центрировочных станках. Для кругления используют алмазный инструмент зернистостью АСМ160/125, А125/100, А63/50 на бакелитовой или металлической связке. СОЖ – машинное масло и керосин в соотношении 1:1. Частота вращения инструмента 4.7-20,0 с-1, заготовки – 0,8 – 3,3 с-1. Скорость подачи инструмента (1,66 – 3,30) 10-7 м/с. Кругление заготовок можно производить на обычных станках типа ШП полуцилиндром из стали 20 водной суспензией электрокорундовых микропорошков зернистостью М40 – М20. Для водорастворимых кристаллов в качестве СОЖ используют насыщенные растворы их солей.
Требуемое качество поверхности на NaCl, KPC-5 можно получить и при круглении кристаллов на токарном станке проходным резцом идеальной заточки. Скорость резания (1,66 – 3,30)10-7 м/с, частота вращения заготовки 7,51 с-1. Параметр шероховатости после кругления – Ra ≤ 1,25 мкм.
9.7. Фасетирование
Фаски на кристаллических материалах наносят на станках типа ШП при частоте вращения шпинделя 0,5-1,0 с-1 с помощью пластины или сферической чашки из стекла марки ЛК5 или латуни. СОЖ – водная суспензия электрокорундовых микропорошков зернистостью М28 или М20; Т : Ж = 1 : 1. Для водорастворимых кристаллов вместо воды используют этиленгликоль или насыщенный раствор их солей в воде.
Фасетирование алмазной чашкой осуществляют на обдирочных либо на центрировочных станках комбинированным алмазным кругом, режущая кромка которого имеет цилиндрическую и сферическую части.
9.8. Сборка блоков заготовок (блокирование)
Операцию блокирования кристаллов производят жестким и эластичным способами, как и сборку деталей из стекла, но с учетом возможного неблагоприятного влияния коэффициентов теплового расширения и теплопроводности кристаллического материала. Кристаллы CaF2, BaF2, DKDP, KDP, Ba(NOs)2 с низкой термостойкостью блокируют в сушильном шкафу типа ШС-3 при скорости подъема и снижения температуры 0,008-0,330 °С/с.
Материалы наклеечных приспособлений выбирают по теплопроводности и коэффициенту термического расширения близкими к кристаллу: К8, ЛК5, сам кристаллический материал. Плоскопараллельность наклеечных пластин должна быть не более 0,01 мм. В один блок собирают заготовки кристаллов, ориентированные в одной кристаллографической плоскости с точностью 0,088 – 0,175 рад, или при коэффициенте анизотропии блоков kанизII = 1,1 – 1,2.
Наиболее распространенными наклеечными составами являются пекокавифольные смолы с различными температурой плавления и вязкостью марок СН-1, СН-2, СН-3, СН-4, СН-5, СН-6, СП-2, СП-3, СП-4 (РТМ 3-72), составы на основе смолы «Оптика» (ОСТ 3-6481—88), воскоканифольные композиции (80 – 85 % по массе канифоли сосновой и 15 – 20 % воска пчелиного), низкотемпературные мастики (температура размягчения 55 – 60°С) с добавками различных наполнителей: битума, масла веретенного, парафина, живицы пихтовой, воска пчелиного и т. д., сублимационные клеи.
После блокирования собранные блоки охлаждают при нормальной температуре в течение 4 – 8 ч для диаметров до 0,2 м и не менее суток – для диаметров 0,2 – 0,5 м.
При «холодном» способе блокирования кристаллов используют суконные прокладки, пропитанные древесным пеком или полировочными смолами с температурой размягчения 50 – 55°С.
В ряде случаев детали диаметром менее 0,1 м целесообразно закреплять в зажимных оправках из плексигласа, винипласта, текстолита и т. д.
Разблокировывают блоки «холодным» (сколачиванием деревянным молоточком) или «горячим» (путем разогрева клеящего состава) способом.