1. Процесс изготовления призм. Способы выполнения операций.

Обработку заготовок начинают со вспомогательных — параллельных поверхностей, которые используют как установочные базы при выполнении последующих операции. В серийном производстве их обрабатывают алмазным инструментом на специализированных или металлообрабатывающих станках(плоскошлифовальные). Для этого заготовки приклеивают к металлическим пластинам и устанавливают на электромагнитный стол станка. После грубого шлифования (3) первой боковой поверхности блок разбирают (4) путем нагрева на электроплите, а заготовки промывают и наклеивают (5) обработанной стороной на пластины, т. е. собирают блок, после чего обрабатывают вторую боковую поверхность.

При работе на специализированных станках заготовки устанавливают в гнезда сепаратора. Положение фиксируют пружинными прижимами. Дли обработки призм разных типов и размеров сепараторы меняют. Шлифование происходит одновременно с двух сторон двумя парами алмазных кругом. Первая пара с высокой зернистостью предназначена для снятия с заготовок основной массы припуска. Вторая пара, имеющая меньшую зернистость (80/63—63/50), сошлифовывает оставшуюся часть припуска, и уменьшает шероховатость шлифованной поверхности. Совмещение переходов, одновременная двусторонняя обработка, отсутствие необходимости приклеивания заготовок, их промывки и т. п. определяют высокую интенсивность Процесса, стабильность и точность параметров изделий. В частности, параллельность поверхностей выдерживается в пределах 1—3', линейные размеры в пределах 0,03—0,05 мм. При единичном производстве заготовки склеивают (9) боковыми поверхностями в столбик. Затем последовательно обрабатывают первую (10) и вторую (]3) i исполнительные поверхности с подгонкой угла 90°, далее обрабатывают третью исполнительную поверхность (16) с выдерживанием заданной разности углов 45°, высоты и пирамидальности призм. При этом операции 11, 12, 14, 15 исключаются. В условиях серийного производства широко используется предварительная обработка заготовок (9, 12, 15), приклеенных на специальные приспособления, имеющие фигурные пазы, соответствующие форме и размерам приклеиваемых заготовок.

В целях избежания появления выколок на заготовке при выходе инструмента за край обработку ведут в такой последовательности: катет – гипотенуза – катет.

После разборки (18) столбиков заготовки промываются и направляются на фасетирование, которое выполняется вручную на станках для грубого шлифования свободным абразивом или на алмазированной планшайбе.

Обработка отражающих и преломляющих поверхностей. Используют разные способы обеспечения заданной точности взаимного расположения этих поверхностей.

Обработка нескольких поверхностей с одной установки. Все грани любой призмы группируются в две системы, составленные из поверхностей, параллельных некоторой оси. Каждую систему можно обработать по принципу технологического комплекса, под которым имеют в виду совокупность поверхностей, обработанных в одну установку при использовании одних и тех же технологических баз, но на нескольких позициях. Точность взаимного расположения поверхностей обрабатываемой системы зависит от точности станка и устройства, которое определяет положение граней заготовок на заданных позициях.

Наиболее целесообразно окончательную обработку исполнительных поверхностей (рисунок 14.5) выполнять в такой последовательности: катет – катет – гипотенуза, поскольку при обработке последней грани – гипотенузы наиболее удобно выдерживать допуски на разность углов 45° и пирамидальность. При блокировании заготовок призм так же, как и пластин, используются эластичный и жесткий способы их приклеивания смолой к приспособлениям, а также крепление гипсованием (рисунок 14.6) и оптическим контактом.

Тонкое шлифование первой исполнительной поверхности (21) (рисунок 14.5) заготовок выполняют на станках ШП. Модель станка выбирают в зависимости от размера блока. Операция заканчивается измерением разнотолщинности блока, промывкой обработанной поверхности и ее контролем по равномерности шероховатости и отсутствию царапин.

Полирование (22) блока осуществляют обычно на том же оборудовании, что и шлифование. Полирование выполняют водными суспензиями полирита полировальниками со смоляной подложкой.

Операцию разборки (23) блоков ведут тепловым способом (нагревом на электроплите или охлаждением в камере); промывку (23) выполняют органическими растворителями.

Все последующие операции сборки блоков (24, 28), тонкого шлифования (25, 29), полирования (26,30) второй и третьей исполнительных поверхностей, разборки и промывки блока (27, 31) выполняют аналогично соответствующим операциям обработки первой исполнительной поверхности. Погрешность изготовления углов не превышает Δ = 5'.

При обработке контролируют плоскостность и параллельность обрабатываемых поверхностей к измерительной базе приспособления. Погрешности установки и смена установочных баз являются основными источниками погрешностей углов, которые составляют Δ = 5 – 10'.

В целях повышения точности углов заготовки 2 на второй и третьей установке используют стеклянные контактные приспособления, состоящие из плоскопараллельной пластины и призмы 3 (рисунок 14.9). Высокие точности приспособления и способа крепления оптическим контактом, возможность использования оптических способов технологического контроля параллельности обрабатываемых поверхностей заготовок относительно измерительной базы приспособления обеспечивает погрешность углов Δ = 1 – 5”.

Обработка поверхностей от разных установочных баз. Схему реализуют различно в зависимости от способа установки заготовок, которую выполняют по настроечной или технологическим базам. Установку по настроечной базе с фиксацией положения заготовок твердеющим раствором используют при выполнении операций тонкого шлифования и полирования граней. Снижение точности по мере перехода от начальных к завершающим операциям процесса, что и имеет место при установке по настроечной базе, является нарушением основных положений технологии. Точность взаимного расположения поверхностей, которую способен обеспечить процесс с установкой и готовок по настроечной базе и фиксацией положения твердеющим раствором, не превышает 5—6'. При установке заготовок с базированием по технологическим базам требуемом взаимного расположения поверхностей достигают за счет создания параллельности обрабатываемой поверхности по отношению к элементам приспособления, выполняющим функцию вспомогательной измерительной базы. Возможен ряд вариантов построения такого процесса, различающихся способом совмещения установочной им; мерительной баз, а следовательно, точностью изделий. Станки для грубого и тонкого шлифования. Станки для предварительного шлифования свободным абразивом, грубого и тонкого алмазного шлифования. Обдирочные станки имеют планшайбу и верхнее звено, обеспечивающее при работе относительную осцилляцию заготовки или планшайбы и необходимое давление при обработке. Сферошлифовальные станки предназначены для обработки выпуклых и вогнутых сферических и плоских поверхностей кольцевым алмазным инструментом. Все станки имеют вертикальную компоновку с верхним расположением инструментального шпинделя. Для двухстороннего алмазного шлифования плоскопараллельных пластин безнаклеячным методом применяются станки, чьей отличительно особенностью является планетарное движение сепараторов с обрабатываемыми заготовками между встречно - вращающимися притирами, наличия регулируемого усилия прижима инструментов к заготовкам. Эти станки могут использоваться для полирования деталей. Станки для тонкого шлифования могут 1, 2, 3 ,6, 9 шпиндельные. Производительность станка зависит от количества шпинделей, от количества одновременно обрабатываемых деталей, от твердости по сошлифованию материла, из которого изготовлена оптическая деталь.

2. Жидкости для промывки заготовок. Материалы, образующие рабочую поверхность полировальников

Эти жидкости должны быстро и надежно удалять загрязнения, растворять защитные лаки, наклеечные смолы др. вещ-ва, не должны содержать взвешенных частиц и растворенных примесей, которые могут загрязнить оптическую поверхность, не должны оказывать разрушающего воздействия на полированные поверхности, не должны обладать токсичностью.

На отдельных стадиях и по окончании процесса мех. обработки заготовок используют след. составы:

1. чистую воду комн. темпер. для удаления шлифующих и полирующих абразивов

2. водные 5-10%-ые растворы NaOH и KOH для растворения наклеечных смол защитных лаков, воска, парафина и др. вещ-в. Полированные поверхности растворами щелочей не промывают, так как они вызывают их разрушение и вскрывают заполированные царапины.

3. органические растворители и их смеси для растворения наклеечных смол и защитных лаков на полированных поверхностях. Бензин и канифоль растворяют сосновый пек, воск и жировые загрязнения. Ацетон растворяет канифоль, защитные лаки на основе нитроэмалей, жиры, каучук. Этиловый спирт растворяет наклеечные смолы, спиртовые лаки, шеллак, плохо-восковые смеси

Материалы, образующие рабочую поверхность полировальников

1. технические шерстяные ткани. Сукно шинельное и войлоки используют для полировальников, применяемых в процессах, протекающих с большой интенсивностью

2. полировочные смолы. Это сплав соснового пека и сосновой канифоли с добавлением пластификатора (воска)

3. пенополиуретан

4. аквапол- связанный полирующий материал

Материалы оценивают по интенсивности процесса полирования, времени, в течение которого инструмент сохраняет первоначальную форму, и способности образовывать чистую, без видимых дефектов полированную поверхность.

(В оптическом производстве принято 19 марок наклеенных смол (Н-1, 2, 3, 4, 5 и 6; СН-1, 2, 3, 4, 5, 6-1, 6-Н, 7, 8, 9, 10, 11 и 12) и 7 марок полировочных смол (СП-1, 2, 3, 4, 5, 6, 7). Обозначение марки смолы состоит из буквенного индекса Н – смола наклеечная (для интенсивных режимов обработки), СН – смола наклеечная и СП – смола полировочная и условного номера, характеризующего твердость или температуру размягчения смолы.)