РУЧНОЕ ФОРМИРОВАНИЕ СМОЛЯНЫХ ПОДУШЕК
Рис. 1.3
После охлаждения и затвердевания смолы заготовку с приклеенной к ней подушкой вынимают из формы. Для облегчения выемки поверхность формы перед заливкой покрывают тонким слоем технического вазелина.
Преимуществами эластичного блокированияявляютсяпростота конструкции и относительно малая стоимость наклеечного приспособления.
Недостатками способа являются:
■ невысокая прочность закрепления заготовок на блоке, делающая невозможным применение данного способа при интенсивных режимах обработки (например, на операции грубого шлифования);
■ ограничение точности взаимного положения исполнительных поверхностей линзы наличием погрешности базирования;
■ значительные затраты времени, требующегося на сборку блока.
Жесткий способ блокирования применяется в крупносерийном и массовом производстве. В этом случае используются специализированные наклеечные приспособления, на которых заранее выполнены посадочные места под каждую из заготовок (рис.1.4).При блокировании заготовки 1устанавливают в посадочные места наклеечного приспособления 2 через промежуточный элемент 3,представляющий собой тонкий (0,05...0,3 мм) слой наклеечной смолы или матерчатую прокладку, пропитанную клеящим составом.
ЖЕСТКИЙ БЛОК ЗАГОТОВОК 
Рис. 1.4
Посадочные места для заготовок выполняют, как правило, в виде лунок, размеры которых соответствуют габаритным размерам заготовок. Глубину лунок выдерживают с погрешностью, не превышающей 0,01….0,05 мм, поскольку их точность влияет на точность обработанной линзы потолщине.
|
|
|
Операция блокирования жестким способом включает:
■ нагрев наклеечного приспособления до температуры плавления смолы;
■ нанесение на посадочные места приспособления тонкого слоя смолы или просмоленных прокладок;
■ установку заготовок, подогретых до температуры 70...80°С, на посадочные места и их прижим с выдавливанием излишков смолы;
■ охлаждение блока.
В данном случае установочная технологическая база заготовки совпадает с конструкторской и погрешность базирования будет равна нулю. Однако, наличие неизбежного разброса толщины слоя смолы между заготовками и приспособлением, а также погрешностиразмеров, определяющих глубинулунок, приводят к возникновению погрешности толщины обработанной линзы, которая может достигать 0,05...0,1мм.
Жесткое блокирование, в отличие от эластичного, не обеспечивает автоматического расположения обрабатываемых поверхностей всех заготовок на единой сферической поверхности. Поэтому непосредственно после сборки жесткий блок не может бытьиспользован для обработки заготовок по схеме свободной притирки. Однако, благодаря более надежному закреплению заготовок, такой блок может быть подвергнут обработке с интенсивными режимами резания, например, алмазному сферошлифованию, не требующему единства расположения обрабатываемых поверхностей всех заготовок. В результате выполнения этой операции на различных заготовках будет снят припуск разной толщины, а обрабатываемые поверхности всех заготовок окажутся лежащими на одной сферической поверхности, после чего дальнейшую обработку ведут по схеме свободной притирки.
|
|
|
Преимуществами жесткого блокирования перед эластичным являются:
■ более высокая производительность процесса сборки блока,
■ меньшие погрешности обработанной линзы по толщине,
■ более высокая прочность закрепления заготовок, позволяющая применять более интенсивные режимы обработки.
Недостатком жесткого блокирования является сложность конструкции и, как следствие, высокая стоимость наклеечного приспособления, что делает нецелесообразным его применение в мелкосерийном производстве.
1.3. РАСЧЕТ БЛОКОВ ЗАГОТОВОК ЛИНЗ.
Операции сборки блока предшествует его расчет. Он производится при разработке технологического процесса изготовления линзы и имеет целью определение оптимальной схемы расположения заготовок на наклеечном приспособлении, а также нахождение общего количества заготовок на блоке и основных размеров последнего (Рис 1.5).
|
|
|
Оптимальной является такая схема, которая обеспечивает размещение на блоке максимального количества заготовок при равномерном заполнении ими поверхности наклеечного приспособления. В этом случае достигается наивысшая производительность изготовления требуемой партии линз с одновременным получением наиболее высокой точности формы сферической поверхности.
Основными исходными данными для расчета являются численные значения радиусов 
и 
оптических поверхностей линзы, знаки их кривизны, а также толщина 
линзы и диаметр D3блокируемых заготовок.
Расчет начинают с вычисления максимально допустимого угла 
раствора блока:
= [ 5600/( 
+60)]+88, (1.2)
где радиус выражается в мм, а угол - в градусах.
К РАСЧЕТУ СФЕРИЧЕСКОГО БЛОКА ЗАГОТОВОК
Рис. 1.5
Затем определяют величину с промежутка между заготовками на блоке:
с = D3/( 3 +0,3 D3 ) , мм (1.3)
После этого рассчитывают толщину 
линзы по краю:
, (1.4)
|
|
|
где 
и - стрелки кривизны оптических поверхностей линзы. Для плоской поверхности h = 0 , а для сферической
, (1.5)
где знак «+» соответствует выпуклой, а « 
» - вогнутой поверхности.
Затем рассчитывают угол 
полураствора заготовки и угол 
, определяемый промежутком смежду заготовками.
Для выпуклого блока:
, (1.6)
; (1.7)
для вогнутого блока:
=arcsin[D3/(2R1)], (1.8)
=2arcsin[с /(2R1)] . (1.9)
Дальнейшие расчеты проводят для каждой из трех возможных схем размещения заготовок на блоке ( рис. 1.6 ), обеспечивающих наиболее равномерное заполнение его поверхности заготовками. Эти схемы отличаютсядруг от друга количеством 
заготовок, устанавливаемыхв первой (центральной) зоне блока, которое может быть равным одной, трем или четырем. Остальные заготовки равномерно распределяются в концентрическихкольцевых зонах поверхности блока с учетом значений диаметра D3заготовки и промежуткас между соседними заготовками. Этим кольцевым зонам присваиваются номераiначиная со 2-го в порядке удаления от центра блока.
СХЕМЫ РАСПОЛОЖЕНИЯ ЗАГОТОВОК НА БЛОКЕ
Рис. 1.6
Для каждого из трех возможных значений 
определяют общее количество Мзон, которое умещается на блоке в пределах рассчитанного поформуле (1.2) допустимого угла раствора блока. С этой целью, задаваяпоследовательно номер 
зоны равным 2, 3, 4 и т.д., рассчитывают углы 
полураствора соответствующей зоны:
, (1.10)
где значение 
зависит от количества заготовок в центральной зоне блока:
при = 1 
при = 3 
апри = 4 
в качестве 
для выпуклых блоков в (1.10) следует подставлять радиус 
кривизны рабочей поверхности наклеенного приспособления, а для вогнутых - радиус .
Значение радиуса кривизны рабочей поверхности наклеечного приспособления определяют по следующим формулам:
для эластичного блока 
, (1.11)
для жесткого блока 
, (1.12)
где знак «+» соответствует вогнутой поверхности, а « 
» - выпуклой.
Используя найденные значения углов 
, проверяютвыполнение неравенства 
, определяя возможность размещения на блоке 
-ой кольцевой зоны заготовок. Если для очередной зоны данное неравенство не выполняется, то расчет для данного значения прекращают, а количество зон на блоке принимают равным предыдущему значению номера зоны: М = -1.
Проделав такой расчет для всех трех схем расположения заготовок на блоке, находят значения М, соответствующие количеству зон для каждого из трех случаев.
Затем рассчитывают количество заготовок 
размещаемых в различных зонах блока:
, (1.13)
где 
- постоянная, зависящая от количества заготовок в центральной
зоне:
для 
= 0,
для 
= 1,16,
и для 
= 1,42.
После этого для каждой из трех схем определяют общее количество 
заготовок, размещаемых на блоке:
= 
. (1.14)
Оптимальный вариант размещения заготовок на блоке соответствует наибольшему из значений , найденных для различных схем. Завершается расчет определением диаметра 
и высоты 
блока:
, (1.15)
, (1.16)
где 
- угол полураствора последней кольцевой зоны блока.
2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
2.1.ИСХОДНЫЕ ДОКУМЕНТЫ, МАТЕРИАЛЫ И ОСНАСТКА.
Для проведения лабораторной работы используются;
■ вариант задания для расчета сферического блока заготовок, содержащий значения геометрических параметров изготавливаемой линзы;
■ комплект заготовок, подлежащих блокированию;
■ наклеечное и притирочное приспособления;
■ наклеечная смола;
■ форма для изготовления смоляных подушек;
■ электроплитка для разогревания смолы;
■ промывочная жидкость (органический растворитель);
■ протирочный материал;
■ технический вазелин.
2.2.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.
2.2.1.Изучить раздел 1 описания и оформить теоретическую часть отчета по лабораторной работе.
2.2.2.Пройти тестирование на предмет усвоения теоретического материала, изложенного в разделе 1. К дальнейшей работе допускаются студенты, имеющие положительный результат тестирования.
2.2.3.Произвести расчет блока для линзы с заданными параметрами по
методике, описанной в разделе 1.3. Исходные данные и результаты расчета занести в отчет, используя форму таблицы2.1.
2.2.4.Произвести формовку смоляных подушекна заготовках.
2.2.5.Смазав поверхность притирочного приспособления тонким слоем технического вазелина, притереть к нему заготовки по рассчитанной схеме их расположения на блоке.
2.2.6.Нагреть наклеенное приспособление и прижать его к смоляным подушкам заготовок, соблюдая соосность притирочного и наклеенного приспособлений.
2.2.7.Охладить блок, снять его с притирочного приспособления, после чего протереть обрабатываемые поверхности скрепленных на нем заготовок с использованием промывочной жидкости.
2.2.8.Закончить оформление отчета описанием практической части работы.
Примечание: пп. с 2.2.4 по 2.2.7 выполняются под руководством учебного мастера.
Таблица 2.1
| Параметры изготавливаемой линзы (обрабатываемой заготовки) | ||||||||||||||||||||||||
| исходные | расчетные | |||||||||||||||||||||||
| R1, мм | Знак кривизны | R2, мм | Знак кривизны | DД, мм | tД, мм | tкр, мм | DЗ, мм | |||||||||||||||||
| Параметры блока заготовок | ||||||||||||||||||||||||
| Способ блокирования | tсм, мм |
| с, мм |
|
| Rнп, мм | ||||||||||||||||||
| Схема размещения заготовок на блоке | ||||||||||||||||||||||||
| 1 заготовка в центре | 3 заготовки в центре | 4 заготовки в центре | ||||||||||||||||||||||
| i | Θi | ni | i | Θi | ni | i | Θi | ni | ||||||||||||||||
| 1 | 1 | 1 | ||||||||||||||||||||||
| 2 | 2 | 2 | ||||||||||||||||||||||
| 3 | 3 | 3 | ||||||||||||||||||||||
| 4 | 4 | 4 | ||||||||||||||||||||||
| 5 | 5 | 5 | ||||||||||||||||||||||
| … | … | … | ||||||||||||||||||||||
| M | Nбл | Dбл | Нбл | M | Nбл | Dбл | Hбл | M | Nбл | Dбл | Hбл | |||||||||||||
3. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА.
Отчет по лабораторной работе предъявляется преподавателю по ее завершению и должен содержать следующие сведения:
■ основные положения теоретической части работы с необходимыми иллюстрациями ( рис. 1.1 и 1.4);
■ краткое описание методики расчета блока;
■ исходные данные и результаты расчета, сведенные в общую таблицу;
■ выполненный в масштабе чертеж рассчитанного блока с указанием значений всех его размеров, приведенных на рис. 1.5 ( допускается выполнять чертеж блока на миллиметровой или клетчатой бумаге );
■ порядок выполнения практической части работы с указанием последовательности производимых операций, используемых материалов и оснастки.
4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
4.1. Что такое блокирование заготовок?
4.2. Какими преимуществами на заключительных операциях формообразования оптических поверхностей обладает блочная обработкагруппы идентичных заготовокпо сравнению с поштучной обработкой каждой из заготовок в отдельности?
4.3.Последовательность сборки эластичного блока.
4.4.Последовательность сборки жесткого блока.
4.5.Преимущества эластичного и жесткого блокирования по отношению друг к другу.
4.6.Какой из способов блокирования предпочтительнее в условиях крупносерийного производства и почему?
4.7.Каким образом при использовании жесткого блокирования достигается нахождение обрабатываемых поверхностей всех заготовок на единой сфере и для чего это нужно?
4.8. Какие факторы являются источниками погрешности толщины линзы при использовании жесткого блокирования заготовок?
4.9.Какой из способов блокирования заготовок позволяет вести обработку по схеме свободной притиркинепосредственно после сборки блока?
4.10.Какова цель расчета сферического блока заготовок?
4.11.Какое количество заготовок может быть расположено в центральной зоне блока?
4.12.Какие из представленных на рис.1.5 линейных и угловых размеров будутиметь различные значения при разных схемах расположения заготовок на блоке?
4.13.От каких параметров блокируемых заготовок зависит максимальный угол раствора блока?
4.14.По какому критерию определяется оптимальная схема расположения заготовок на блоке?
4.15.Каков геометрический смысл параметров, называемых диаметром и высотой сферического блока заготовок?
Работа 2. ТОНКОЕ ШЛИФОВАНИЕ СФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ СПОСОБОМ СВОБОДНОЙ ПРИТИРКИ
Цель работы:Изучение операции тонкого шлифования сферических поверхностей способом свободной притирки.
В процессе выполнения данной лабораторной работы студентами решаются следующие задачи:
■ ознакомление со схемой обработки, основными видами оборудования, оснастки и материалов, применяемыми при шлифовании поверхностей способом свободной притирки;
■ получение навыков выполнения расчетов, связанных с определением основных параметров, характеризующих режимы обработки и габаритные размеры инструмента, а также радиусов кривизны поверхностей заготовки и инструмента на переходах операции тонкого шлифования;
■ приобретение практических навыков шлифования сферических поверхностей на оптических станках ШП.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ.
1.1. НАЗНАЧЕНИЕ ОПЕРАЦИИ ШЛИФОВАНИЯ. СПОСОБЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ТОНКОГО ШЛИФОВАНИЯ.
Процесс механической обработки сферической или плоской оптической поверхности в общем случае включает выполнение трех операций:грубого шлифования, тонкого шлифования и полирования.
Назначение операции грубого шлифования - быстрое удаление с заготовки основной части припуска на механическую обработку.
Операция тонкого шлифования заключается в удалении с поверхности слоя материала с целью придания заготовке габаритных размеров, соответствующих требованиям рабочего чертежа, а также уменьшения глубины нарушенного слоя на поверхности заготовки до величины, равной припуску, снимаемому затем на операции полирования. Применительно к линзе габаритным размером, выдерживаемым при тонком шлифовании, является расстояние между ее исполнительными поверхностями, то есть толщина линзы. После выполнения тонкого шлифования шероховатость обработанной поверхности должнасоответствовать параметруRa= 0,2 ... 0,4 мкм.
Тонкое шлифование может производиться двумя способами: свободной притиркойи тонким алмазным шлифованием.Последний обладает более высокой производительностью и стабильностью достигаемых параметров качества обработанной поверхности, однако, требует использования более дорогостоящих оборудования и инструментов. Поэтому его целесообразно использовать лишь в крупносерийном и массовом производстве. Тонкое шлифование способом свободной притирки широко применяется как в единичном, так и в серийном производстве оптических деталей.
1.2. СХЕМА ОБРАБОТКИ. ПРИМЕНЯЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ.
Тонкое шлифование способом свободной притирки производится по схеме, представленной нарис. 1.1.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 383; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!