Технологический процесс изготовления линз

Изготовление линз с эластичным способом их крепления к приспособлению. В единичном и мелкосерийном производстве все операции (1 – 14) обработки заготовок (рисунок 14.10) делятся на три группы: грубое шлифование исполнительных поверхностей и диаметра; тонкое шлифование и полирование исполнительных поверхностей, центрирование и фасетирование; дополнительная обработка заготовок – нанесение покрытий и склеивание. При этом операции тонкого шлифования и полирования выполняются при эластичном способе блокирования заготовок.

При использовании кратной заготовки или штабика операцией 1 является распиливание, кругление и подгонка толщины заготовок; операцией 3 – грубое шлифование исполнительных поверхностей, которое выполняется в единичном производстве вручную на станках для грубого шлифования с применением водных суспензий абразива. Первой обрабатывается сторона, имеющая меньший радиус. На заготовках D ≥ 60 мм кроме толщины выдерживается и допустимая косина. При мелкосерийном производстве для выполнения этой операции применяют станки, оснащенные алмазным инструментом. Заготовки крепятся в цанге. В качестве черновой базы используют поверхность, имеющую меньший радиус.

Рис. 14.10. Обобщенная схема технологического процесса обработки заготовок линз

Следующей операцией (4) является сборка блока эластичным способом. Наиболее целесообразно первыми обрабатывать поверхности заготовок с большим радиусом или с менее жесткими требованиями по точности и чистоте поверхностей. Операции сборки блока (рис. 14.11) предшествует наклеивание смоляных подушек 3 на заготовки 2, которое выполняется вручную или на наклеечном полуавтомате. Далее заготовки линз в соответствии с установленным при расчете блока порядком всухую или с помощью тонкого слоя вазелина, используемого при малом радиусе кривизны, притираются к поверхности притирочного (настроечного) приспособления (гриб или чашка).

Наклеечное приспособление 4, нагретое в электрической печи или током высокой частоты до температуры 80 – 100°С, накладывают на подушки, которые оплавляются и прилипают к нему. Охлаждают блоки в воде при нормальной температуре. Для обеспечения осевой симметрии блока с притирочным приспособлением и для погружения наклеечного приспособления в толщу смолы применяют специальное устройство.

Тонкое шлифование (5) первой исполнительной поверхности выполняют на станке ШП в два перехода водными суспензиями микропорошков электрокорунда или алмазным инструментом. Радиус поверхности блока после первого перехода контролируют по ширине зоны ее контакта (притирке) с поверхностью инструмента для второго перехода. В зависимости от радиуса кривизны поверхности, высоты блока и зернистости абразива при первом переходе ширина кольцевой зоны может составлять 0, 15 – 0, 25 диаметра блока. Расположение этой зоны по самому краю блока указывает на правильность ведения процесса шлифования на первом переходе. После выполнения второго перехода радиус и форму поверхности контролируют пробным стеклом, которое накладывается на увлажненную шлифованную поверхность заготовки.

Полирование (6) (рис. 14.10) ведут на тех же станках водной суспензией полирита с применением смоляных полировальников. Марку смолы выбирают в зависимости от интенсивности процесса и температуры помещения. После контроля качества поверхностей заготовки защищают лаком. Разборку блоков (7) выполняют в холодильных камерах или с помощью ультразвука на специальном полуавтомате (сухая разблокировка), или в ультразвуковых ваннах с использованием в качестве рабочих жидкостей щелочных растворов и ПАВ.

Промывку заготовок осуществляют вручную или на ультразвуковых установках с применением органических растворителей, а промывку наклеечных приспособлений на специальном агрегате, который представляет собой четырехпозиционную установку карусельного типа.

Рис.14.12. Жесткое крепление заготовок линз

Операции 8 – 11 обработки второй исполнительной поверхности заготовок линз выполняются таким же образом, как и первой. Заключительной операцией этого цикла обработки является центрирование и фасетирование (12) заготовок. Задача центрирования – совмещение геометрической оси (оси симметрии цилиндрической образующей заготовки) с ее оптической осью (осью, соединяющей центры кривизны обеих поверхностей). Операция выполняется на специальных станках ЦС. Наиболее распространенным представителем этой гаммы станков является станок ЦС-50, предназначенный для центрирования линз диаметром 10 – 50 мм. Установка линз осуществляется в самоцентрирующих патронах методом сжатия. Круглое шлифование цилиндрической образующей поверхности производится алмазным инструментом АПП диаметром 200 мм, вращающимся с частотой 2800 об/мин, что обеспечивает скорость резания 28 м/с. В качестве СОЖ используют масло индустриальное 20 или МВП, подаваемое в рабочую зону насосом. Кроме того, применяют центрировочные станки, на которых установку заготовок производят вручную «по блику», а закрепление – приклеиванием специальной смолой.

Фасетирование осуществляют одновременно с центрированием комбинированным алмазным кругом, режущая кромка которого имеет цилиндрическую и коническую части. На линзах, изготовляемых малыми партиями, фасетирование ведут вручную алмазной чашкой на станках для грубого шлифования с закреплением заготовок к патронам.

В крупносерийном производстве грубое и тонкое шлифование, полирование исполнительных поверхностей (2а – 10а) (рис. 14.10) выполняют с одной установки заготовок на наклеенном приспособлении жестким способом. Такое построение маршрута обработки дает значительный экономический эффект, так как позволяет сократить несколько вспомогательных операций, а грубое шлифование исполнительных поверхностей вести блоком.

Схема построения технологических операций (2а – 10а) при крупносерийном изготовлении линз с применением жесткого способа блокирования имеет существенное отличие от ранее описанной (2 – 12). Основным отличием является последовательное выполнение операций грубого шлифования (3а), тонкого шлифования (4а) и полирования (5а) исполнительных поверхностей заготовок без разборки и сборки блока, т. е. последовательная обработка с одной установки заготовок на наклеечном приспособлении. Такое решение снижает объем вспомогательных операций и сокращает цикл обработки.