- •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
1.5. Требование к изготовлению
В средней части таблицы указываются требования к изготовлению деталей по следующим параметрам:
точность формы полированных поверхностей, характеризуемая допустимыми общим N и местным AN отклонениями (предельные отклонения N и AN для круглых деталей относятся к их световым диаметрам, для некруглых – к наименьшему размеру, а в особых случаях, например для деталей большого размера, контроль поверхностей которых производится по участкам, – к диаметру проверяемого участка, оговоренного чертежом);
классы чистоты полированных поверхностей Р, характеризуемые допустимыми размерами, числом и расположением царапин и точек;
точность взаимного расположения полированных поверхностей, которая в зависимости от типа деталей задается как допустимое децентрирование С (линзы и зеркала с криволинейными поверхностями), клиновидность (плоскопараллельные пластины), отклонение от заданной клиновидности (клинья), отклонения углов призм Δ90°, 45º, от заданных и др.;
предельный угол разрешения ε для ответственных призм и пластин;
класс точности пробных стекол ΔR или допустимое отклонение R от заданного значения в процентах;
допустимая фокусность fmin ответственных деталей, ограниченных плоскостями.
Радиусы поверхностей оптических деталей. Вычисленные радиусы R сферических поверхностей оптических деталей должны соответствовать нормальным рядам радиусов по ГОСТ 1807-75. Предпочтение отдают числам из рядов с более крупной градацией, т. е. ряд 125 предпочитают ряду 250, ряд 250 – ряду 500 и ряд 500 – ряду 1000. Ряды выбирают в зависимости от назначения детали: для осветителей и окуляров рекомендуются ряды 125 и 250, для объективов допускается использование рядов 500 и 1000. В ответственных случаях все вычисленные радиусы кривизны оптического узла рекомендуется округлять в одну сторону.
Форма поверхности. Форма рабочей поверхности оптической детали характеризуется точностью выполнения ее радиуса. В большинстве деталей допуски на отклонения формы поверхности для удобства метрологического обеспечения задают числом колец интерференции и обозначают в таблице требований к изготовлению символами N и ΔN. Эти параметры характеризуют разность стрелок прогиба поверхности детали и эталона, выраженную числом интерференционных колец. Отступление радиуса контролируемой поверхности от заданного эталона называют общим отклонением формы поверхности N = Δh/ (λ/2). Величина ΔN представляет собой нерегулярность формы контролируемой поверхности в разных зонах. Ее называют местным отклонением. Допуск на местные отклонения более строг, так как они сильнее влияют на качество изображения, создаваемого оптической системой (табл. 1.2)
1.6. Технологические свойства оптических материалов
Технологические свойства характеризуются прежде всего таким понятием, как «обрабатываемость», а также постоянством физико-химических свойств материала во времени, степенью инерционности и нейтральности свойств к воздействию окружающей среды.
Большинство физико-химических свойств материалов можно рассматривать как технологические свойства. Важнейшими из них являются механические свойства и химическая устойчивость, например, при шлифовании и полировании заготовок сеток из стекла марки ВК – 10. Легкая пятнаемость (4-я группа кислотоустойчивое – ГОСТ 13659-78) этих стекол проявляет себя с отрицательной стороны; сравнительно низкая относительная твердость по сошлифовыванию (0,81) – положительна; при травлении и запуске делений четкость краев штрихов оптимальная; структура травленой поверхности обеспечивает хорошее сцепление запуска с подложкой и получение штрихов высокого качества.
Качественные показатели материала детали помимо их непосредственного влияния на расчетные и выходные оптические характеристики могут себя проявлять и косвенно.
Например, свили могут проявлять себя непосредственно в преломляющей оптике снижением качества изображения и косвенно – через местные отклонения поверхности ΔN, возникающие в местах выхода свилей на поверхность, например зеркал с наружным отражением. Аналогично остаточные внутренние напряжения в деталях, характеризуемые величиной двулучепреломления, – снижением качества изображения, создаваемого или передаваемого преломляющей оптикой, и через деформацию поверхностей N и ΔN зеркал с наружным отражением. Вскрывшиеся на поверхностях пузыри могут себя проявлять как дефекты чистоты Р и как местные отклонения ΔN, образовавшиеся после их располировывания.