Polissage de pièces optiques. Technologie de connexion de pièces optiques. Fixations et matériaux spéciaux

Le but du polissage est de donner à la surface utilisée la transparence et les valeurs requises de N, DN, P. Le processus de polissage du verre avec des suspensions aqueuses de poudres de polissage a une nature physique et chimique plus complexe que le meulage. Lors du polissage, il est nécessaire d'obtenir une rugosité de surface ne dépassant pas 3 à 5 centièmes de micron. Conformément à GOST 2789-73.

La couche extérieure en relief formée par meulage est complètement éliminée par polissage, tandis que celle fissurée reste partiellement, mais les fissures à la surface sont polies par des particules de verre hydrolysé et n'interfèrent pas avec le passage de la lumière à travers elle.

Extérieurement, l'image du processus de polissage est la suivante. Les grains de poudre de polissage, constitués principalement d'oxydes de cérium ou de fer, ont une taille de 0,2 à 2 microns, ils sont en suspension dans l'eau et se situent entre les surfaces de rodage du tampon de polissage et le verre.

Par rapport aux poudres de meulage, les grains de poudres de polissage ont une dureté plus faible et des propriétés abrasives moins prononcées d'auto-affûtage lors du fendage. La division et l'émoussement des grains de poudres de polissage, ayant dans la plupart des cas une taille de 0,2 à 1,0 microns, ne peuvent être jugés que par des signes indirects secondaires.

Le polissoir a une couche de travail en résine. Les zones d'irrégularités de surface de la surface de verre polie et de la surface de résine du tampon de polissage sont beaucoup plus grandes que les tailles de grain de la poudre de polissage. Mais sur verre, les irrégularités de la surface du meulage ont une caractéristique microgéométrique, et sur résine, elles ont une caractéristique macrogéométrique. La surface de travail d'un tampon de polissage en résine visqueuse, déformée plastiquement, est lissée le long de la microrugosité de la surface polie.

L'eau dans laquelle sont suspendus les grains, aux premiers instants de l'alimentation en suspension, exerce une contre-pression hydrostatique vers l'extérieur, puis se répand et les grains se fixent en s'adsorbant dans la couche externe de la résine. Une partie des grains qui ne s'est pas encore fixée dans les rouleaux de résine, ou, s'étant fixée un instant, continue de se déplacer dans la direction du vecteur vitesse relative .

Les grains coupent les sommets de la couche de relief, qui deviennent immédiatement lisses et polis. À l'avenir, les dimensions des zones polies augmentent, la hauteur des irrégularités diminue jusqu'à celles caractéristiques des classes de rugosité 13-14e.

Rouler les grains, les fixer (adsorber) dans la résine, et en même temps dans les restes de cavités, de pores et de rainures, sur les zones élémentaires polies du verre, pour ainsi dire, les coller avec la surface du tampon de polissage et ensuite, avec un mouvement relatif, arracher des morceaux du film colloïdal formé sur la surface du verre sous l'influence chimique de l'eau.

L'irrégularité résiduelle de la surface polie est inférieure à 0,03 µm, c'est-à-dire inférieure à la longueur d'onde du rayonnement visible, puisque la taille de la partie du grain qui pénètre dans le verre ne dépasse pas 0,3 micron.

Les propriétés plastiques de la résine retenant les grains et le film colloïdal garantissent que le travail des grains de la poudre de polissage ne s'accompagne pas de l'apparition de rayures avec bords arrachés et craquelures du verre en largeur et en profondeur. En raison des propriétés plastiques du film colloïdal d'acide silicique, les rainures formées à partir du retrait des "copeaux" sont resserrées. Les fissures restantes du broyage sont remplies de produits colloïdaux d'hydrolyse du verre.

Pour les calculs technologiques et de conception, on suppose que l'énergie cinétique consommée dans le mouvement relatif des éléments de la paire cinématique verre-outil va vaincre la résistance du verre à la coupe par ses grains de poudre de polissage. Les forces élémentaires sur chaque grain et le gain de coupe intégral du polissage sont statiques.

La somme intégrale des forces élémentaires forme la force d'interaction entre le verre et l'outil, qui est la charge utile de la machine lors du polissage. Lors du polissage, une couche de tolérance petite mais assez visible est supprimée, tout comme cela a été fait pour le meulage.

Lors du polissage, le processus chimique se manifeste par le fait que l'eau, agissant sur le verre, forme un film colloïdal. L'épaisseur du film augmente rapidement en fonction de la résistance chimique du verre de la nuance donnée, atteignant son épaisseur maximale en environ une minute. Auparavant, on pensait que le processus de polissage pouvait se dérouler lorsque les grains n'interagissaient qu'avec un film colloïdal, mais maintenant les modes de traitement sont devenus si intenses que le film n'a pas le temps de se former et que les grains de la poudre de polissage agissent sur le verre qui n'a pas de film de surface. Il est prouvé que dans ce cas également, une surface polie des 13e et 14e classes de rugosité est formée.

Ainsi, l'action mécanique des grains est d'une importance prépondérante et son renforcement augmente l'efficacité du polissage du verre. Lors du polissage à l'aide d'influences mécaniques, il est possible de contrôler le processus de formation de surface avec des valeurs données de N et P.

Sur une surface polie, en plus des irrégularités, dont les valeurs sont spécifiées par les 13e et 14e classes selon GOST 2789 - 73, il peut toujours y avoir des défauts. Des défauts de rugosité subsistent de la structure rectifiée ou apparaissent sous forme de rayures à la surface de la pièce usinée.

Des rayures pendant le processus de polissage se forment lorsque des particules plus dures et plus grosses que les grains de la poudre de polissage pénètrent sous l'outil. Les tailles des défauts de pureté des surfaces polies des pièces optiques sont normalisées et indiquées par les valeurs correspondantes dans GOST 11141 - 76.

Le polissage est effectué sur les mêmes machines que le meulage, mais à une vitesse de rotation des corps de travail inférieure. Le meulage prend quelques minutes et le polissage prend des heures, c'est-à-dire que le temps est environ 20 fois plus long que le temps de meulage.

Fig.13.1 Schéma de travail du grain abrasif fixe

6ème catégorie

Caractéristiques des œuvres. Meulage grossier, moyen et fin, polissage et finition de pièces en verre optique de toutes qualités, cristaux et céramiques par une méthode de fixation élastique en utilisant les modes de traitement classiques individuellement pour l'opération de "finition" et de manière groupée pour les grossiers, moyens et fins meulage sur des équipements universels de meulage et de polissage à l'aide d'appareils universels.

Doit savoir: meilleurs moyens traitement et finition aux dimensions de pièces optiques de grande complexité à partir de tous les matériaux optiques ; dispositif et règles de réglage de tous types de machines de meulage et de polissage, d'épluchage et de finition; toutes sortes d'instruments de mesure.

Exemples de travail

1. Pièces optiques plates avec un plus grand côté ou un diamètre supérieur à 100 à 500 mm, complexes avec un plus grand côté ou un diamètre supérieur à 50 à 100 mm et jusqu'à 10 mm avec un rapport épaisseur sur diamètre ou plus grand côté jusqu'à 0,03 - meulage grossier, moyen et fin, polissage et finition selon les classes de pureté I-II avec des tolérances : pour la qualité de surface par des erreurs générales jusqu'à 0,1 anneau d'interférence par 1 cm de surface, par des erreurs locales jusqu'à 0,1 anneau, pour des épaisseurs jusqu'à 0,06 mm, pour coin jusqu'à 30 secondes.

2. Pièces optiques plates avec un côté plus grand de plus de 500 mm, complexes avec un côté plus grand ou un diamètre supérieur à 100 mm avec un rapport épaisseur sur diamètre ou un côté plus grand jusqu'à 0,05 - meulage grossier, moyen et fin, polissage et finition selon Classes de propreté I - II avec tolérances : pour la qualité de surface par erreurs générales jusqu'à 0,5 anneaux d'interférence par 1 cm de surface, par erreurs locales jusqu'à 0,1 anneaux, pour épaisseur jusqu'à 0,5 mm, pour coin jusqu'à 30 secondes.

3. Lentilles de tous types, sphériques et asphériques de diamètre supérieur à 100 à 250 mm, complexes de diamètre supérieur à 50 à 100 mm et jusqu'à 10 mm - meulage grossier, moyen et fin, polissage et finition selon propreté classe I avec tolérances : pour l'état de surface selon les erreurs générales jusqu'à 0,05 de l'anneau d'interférence par 1 cm de surface, selon les erreurs locales jusqu'à 0,1 de l'anneau, pour une épaisseur jusqu'à 0,1 mm.

4. Lentilles de tous types, sphériques et asphériques d'un diamètre supérieur à 250 mm, complexes d'un diamètre supérieur à 100 mm - meulage grossier, moyen et fin, polissage et finition selon les classes de pureté II-III avec tolérances : pour qualité de surface pour les erreurs générales jusqu'à 0,2 anneaux d'interférence pour 1 cm de surface, selon les erreurs locales jusqu'à 0,1 anneaux, pour une épaisseur jusqu'à 0,01 mm.

5. Prismes et coins de tous types avec un plus grand côté de plus de 100 mm, complexes avec un plus grand côté de plus de 50 mm et jusqu'à 10 mm - meulage grossier, moyen et fin, polissage et finition selon la pureté I - II classes avec tolérances: pour la qualité de surface pour les erreurs générales jusqu'à 0,5 anneaux d'interférence par 1 cm de surface, pour les erreurs locales jusqu'à 0,1 anneaux, pour les coins et la pyramidalité jusqu'à 30 secondes.

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Opérations technologiques de base

Le processus technologique de fabrication des pièces optiques consiste à traiter leurs surfaces de travail et de montage. Les flans (verre en morceaux, carreaux, pressage, etc.) sont dimensionnés et les surfaces sont structurées en fonction de leur destination.

Lors de l'élaboration de la plus appropriée processus technologique doit tenir compte du type de matières premières, du nombre de pièces dans le lot, des moyens techniques(matériel, outillage, etc.) et la précision de fabrication requise. Le traitement de nombreuses pièces optiques peut être divisé en plusieurs étapes principales, chacune ayant un objectif spécifique.

Vide. Les opérations d'approvisionnement consistent à éliminer l'excès de matière, à donner à la pièce une forme précise, à maintenir les dimensions souhaitées, à fournir la structure de surface souhaitée (voile) pour un meulage fin ultérieur.

Les opérations d'obtention d'un produit semi-fini peuvent être très diverses. Il s'agit de la coupe du verre, du sciage, du fraisage, du perçage, de l'arrondissage, du pelage, du meulage moyen, du chanfreinage, etc. Le traitement est effectué avec des abrasifs à l'état libre ou lié (cercles, fraises, outils diamantés céramique-métal). Dans de nombreuses opérations (ponçage de sphères, centrage, fraisage, facettage), les outils en diamants synthétiques sur un liant métal-céramique sont largement utilisés.

Des opérations auxiliaires (autocollage, collage, blocage, etc.) sont utilisées pour fixer des pièces sur des appareils et les regrouper pour un traitement ultérieur conjoint ou pour éliminer toutes sortes de contaminants (lavage, essuyage).

Broyage fin. Il s'agit de la préparation de la surface d'une pièce optique pour le polissage, c'est-à-dire la suppression des surépaisseurs sur la pièce et le rapprochement des dimensions des côtés avec celles spécifiées en raison d'un traitement séquentiel avec des abrasifs de différentes tailles (les soi-disant transitions) . Le broyage fin permet d'obtenir une texture de surface mate avec une structure très fine.

Les grains abrasifs, en roulant entre le verre et le broyeur, abîment le verre avec leurs tranchants. En raison de l'action choc-vibration des grains abrasifs, une couche superficielle endommagée (saillies et fractures conchoïdales) se forme sur le verre, et en dessous se trouve une couche fissurée interne. La profondeur de la couche fracturée est plusieurs fois (4 ou plus) supérieure à la profondeur des enfoncements de la couche de surface (études de N. N. Kachalov, K. G. Kumanin et d'autres scientifiques).

S'il y a un excès d'eau pendant le broyage, les grains sont lavés, la pression sur chaque grain restant augmente, ils sont écrasés ou coincés. Dans ce cas, les rayures et les entailles sont inévitables. Un excès d'abrasif, empêchant les grains de rouler librement, provoque des rayures et réduit la productivité. Le meulage est le plus productif lorsque les grains abrasifs sont répartis en une seule couche.

La vitesse de la broche affecte la fréquence de roulement des grains et leur action choc-vibration. Une augmentation excessive de la vitesse provoque, sous l'effet de la force centrifuge, la chute de grains non encore utilisés.

La quantité de broyage est proportionnelle à la quantité de pression. La pression à laquelle le grain est broyé (force de broyage) est pratiquement limitante. Sa valeur dépend de la force de l'abrasif utilisé.

Il a été établi que l'eau provoque des processus chimiques sur la surface du verre, à la suite desquels des forces de coincement sont créées qui contribuent à la séparation des particules de verre de la surface traitée.

Polissage. Il s'agit de l'opération d'élimination des irrégularités restantes sur la surface de la partie optique après meulage fin pour obtenir la classe de rugosité et de propreté requise, ainsi que pour obtenir la précision spécifiée en termes de planéité ou de courbure de la surface traitée. Le procédé repose sur l'action combinée de plusieurs facteurs : mécaniques, chimiques et physico-chimiques

L'utilisation de divers liquides mouillants, comme l'ont montré les expériences, peut accélérer ou ralentir le processus de polissage. Il a été prouvé que les composés siliceux du verre sous l'influence de l'eau forment le film le plus mince (de 0,0015 à 0,007 microns), qui empêche l'accès de l'eau aux couches de verre plus profondes et son effet chimique sur celles-ci. En raison des forces mécaniques, ce film est arraché, exposant une nouvelle couche de verre, qui est à nouveau exposée à l'eau. En conséquence, une nouvelle couche de film se forme, qui se détache immédiatement, etc. Le film lui-même est capable de retenir des particules de matériau de polissage sur sa surface par des forces de cohésion.

En tant qu'outil de polissage, des plaques frontales, des champignons et des coupelles sont utilisés, sur lesquels une couche de résine ou de matériaux fibreux est appliquée.

Pour le polissage double face du vitrail, du verre miroir, du verre de construction, de la décoration de haute qualité verrerie L'amélioration des méthodes de traitement chimique (acide) des surfaces de verre par gravure est d'une grande importance. Cette méthode peut être utilisée à la place du polissage mécanique de la surface du verre, parfois en combinaison avec des méthodes mécaniques.

Centrage. Il s'agit de l'opération de traitement d'une pièce de diamètre symétrique à son axe optique, dans laquelle les axes optique et géométrique de la lentille sont combinés. La nécessité d'effectuer l'opération est causée par les circonstances suivantes. Lors du processus de fabrication d'ébauches, par exemple, lors de l'arrondissage de colonnes (Fig. 1, a), de l'ébauche, du meulage et du polissage, en raison d'un retrait inégal de la couche de verre, les lentilles peuvent avoir une forme de coin, caractérisée par une épaisseur inégale de pièces le long du bord (Fig. 1, b). Dans un tel détail, lors de l'application d'une sphère, les centres des surfaces sphériques et, par conséquent, l'axe optique sont décalés par rapport à l'axe géométrique de la lentille.

Fig. 1. Schéma de formation de décentrement:

a - biais de l'axe de la colonne de blancs; b - déplacement du centre de la surface sphérique

Riz. 2. Décentrage dans l'objectif :

a - l'axe optique est parallèle à l'axe géométrique ; b - axe optique à un angle de l'axe géométrique

Riz. 3 Représentation schématique

Fig.4. Montage automatique de l'objectif par compression entre cartouches :

1 lentille ; 2 cartouches

L'axe optique de la lentille avant l'opération de centrage peut être parallèle à son axe géométrique (Fig. 2, a) ou lui faire un certain angle (Fig. 2, b). Dans une telle lentille, ses bords sont situés à des distances différentes de l'axe optique et ont des épaisseurs différentes. Une telle lentille ne peut pas être placée dans la monture de l'appareil, car l'image sera mauvaise (l'axe optique de la lentille ne coïncide pas avec l'axe géométrique de la monture). Pour une lentille centrée, les bords ont la même épaisseur, et les axes optique et géométrique sont alignés dans la tolérance de décentrement (Fig. 3b).

La mise en place de la lentille sur la cartouche avant centrage s'effectue optiquement ou mécaniquement.

Méthode optique - pose par "éblouissement" sur l'oeil ou sous le tube optique. La lentille est fixée avec une résine de centrage sur une cartouche tournante dans une position dans laquelle l'immobilité de l'image du filament de la lampe ou de l'image de "l'éblouissement" dans le tube optique est assurée.

La méthode mécanique (auto-centrage) consiste dans le fait que la lentille est installée automatiquement par compression entre deux cartouches situées strictement sur le même axe (Fig. 4).

Avec les deux méthodes, l'installation correcte est garantie par une bonne préparation et un ajustement du bord de montage des cartouches et l'absence de faux-rond de la partie centrée lors de la rotation.

Collage. Le but du collage est d'obtenir un système rigidement fixé et centré.

Dans certains cas (notamment pour les pièces planes), le collage est remplacé par un contact optique (adhésion moléculaire de deux surfaces polies).

Opérations technologiques auxiliaires

L'opération auxiliaire la plus importante est le blocage - la connexion de pièces ou de flans avec un dispositif (autocollant, mécaniquement, par contact optique, fixation sous vide, insertion dans des séparateurs, etc.) pour leur traitement ultérieur conjoint. La combinaison d'un luminaire et de pièces ou d'ébauches qui y sont fixées s'appelle un bloc. Depuis bon choix la méthode de blocage, en fonction de la taille et de la forme des pièces, la précision donnée dépend dans une large mesure de la qualité du produit et de l'efficacité du processus technologique.

Le blocage doit fournir :

1) fixer le nombre maximum de blancs ;

2) facilité de traitement dans cette opération (par exemple : meulage, polissage) ;

3) commodité pour effectuer les mesures nécessaires en cours de travail;

4) fiabilité de la fixation au mode de fonctionnement le plus intensif ;

5) l'absence de dommages mécaniques et de déformation des ébauches ou des pièces ;

6) la disposition correcte et symétrique des surfaces traitées par rapport à la fixation et à l'outil de traitement ;

7) facilité et rapidité de verrouillage et de déverrouillage.

Dans la production optique, plusieurs méthodes de blocage sont utilisées. Cependant, le plus courant jusqu'à présent est la méthode de fixation élastique.

Fermeture élastique. Utilisé en petites séries et production de masse pour les pièces de moyenne précision. Cette opération comprend les transitions suivantes :

1. Autocollant sur l'un des côtés traités de la partie coussin en résine manuellement ou sur une machine semi-automatique spéciale.

2. Nettoyage de la deuxième surface de lentille traitée

3. Rodage des lentilles sur une surface soigneusement nettoyée du dispositif de rodage (champignon, coupelle, plaque frontale).

4. Collage des pièces sur le dispositif adhésif.

5. Blocage du refroidissement.

L'épaisseur de la couche de résine après refroidissement doit être de 0,1 à 0,2d (d est le diamètre de la lentille), mais pas inférieure à 1 mm (pour les lentilles de petit diamètre). Ainsi, par exemple, pour une lentille d'un diamètre de 30 mm, la hauteur du coussin en résine est de 3 à 6 mm. Le diamètre du coussin de résine est égal au diamètre de la pièce et est réalisé avec une légère conicité pour faciliter le blocage (Fig. 5). Le déverrouillage se fait au réfrigérateur, et parfois juste avec un maillet en bois.

L'ombrage est utilisé pour les lentilles de petit diamètre et de petit rayon de courbure. Rodées et situées respectivement sur la surface du dispositif de rodage, les lentilles sont égouttées de résine fondue par le dessus. La résine remplit la coupelle, réchauffe les lentilles et y adhère. Tant que la résine n'a pas durci, un dispositif adhésif chauffé, tel qu'un champignon, y est introduit. Après une immersion suffisante dans la résine et un nivellement pour que les axes des fixations coïncident, le bloc est refroidi.Après décapage, la surface du bloc est lavée avec du solvant et de l'eau. Le déverrouillage s'effectue en chauffant l'appareil.

Monture rigide. Il est utilisé dans la production de masse et à grande échelle de pièces avec des tolérances de précision de surface de 0,5 anneaux ou plus, pour des épaisseurs de 0,05 mm ou plus.

Pour traiter le premier côté, les lentilles (pressages) sont collées de manière rigide directement sur l'appareil dans des douilles ou des zones spéciales (Fig. 6, a).

Riz. 5. Type d'oreillers en résine

L'appareil est chauffé à une température d'environ 100 ° C. Dans le même temps, les pièces sont légèrement chauffées. Une fine couche de résine ou un tampon en tissu goudronné est appliqué sur la surface de montage de l'appareil (lors du traitement de la deuxième face). Après avoir appliqué les lentilles avec un bâton, la résine sous la pièce survit autant que possible. Après traitement de la première face (ébauchage ou fraisage, meulage moyen et fin, polissage), toute la surface de la pièce est vernie et traitée dans le même ordre sur la deuxième face.

Support semi-rigide. Utilisé pour les lentilles minces avec un grand rayon de courbure de la surface traitée. La lentille est collée avec un joint en tissu goudronné sur une rondelle métallique, qui, à son tour, est collée au luminaire (Fig. 6, b). Dans la production de lunettes, un autocollant d'ébauches chauffées est utilisé directement sur la couche de résine. Pour assurer la précision d'une telle fixation, un dispositif spécial forme des sièges de forme inversée sur la couche de résine. Ils déterminent la place des lentilles lors du blocage (Fig. 6c).

Fixation mécanique. Il est le plus souvent utilisé dans les opérations de récolte, par exemple pour la fixation de prismes.

Les pièces sont placées à proximité les unes des autres dans des fixations métalliques avec des découpes appropriées. Les parties extérieures sont maintenues par des pinces à vis ou à ressort. Un joint élastique (caoutchouc, carton) est placé sous les parties extrêmes.

Riz. 6. Schéma d'autocollants (méthodes dures et semi-dures):

a - méthode dure; b - méthode semi-rigide ; c - autocollant sur les rebords en résine

(1 - lentille ; 2 - joint en tissu goudronné ; 3 - plaque sphérique ;

4 - résine; 5 - support d'autocollant);

Gypse. La méthode est le plus souvent utilisée pour fixer des prismes avec des tolérances d'angle de 3 "et plus et de gros morceaux de verre. La coulée de gypse consiste à verser une solution aqueuse de gypse avec du ciment dans un appareil en forme de pot, de corps, etc. ( Fig. 7) directement sur les pièces rodées sur la plaque frontale. Le fond du pot est fixé à l'anneau avec des vis ou d'une autre manière. Souvent limité à l'enveloppement de la plaque frontale de rodage avec un rebord en caoutchouc. y est fixé, mis directement dans le plâtre, le rebord est enlevé. Les espaces entre

Riz. 7. Schéma de plâtrage :

1 - prisme; 2 - plaque frontale de rodage ; 3 - plaque; 4 - bas; 5 - l'anneau du corps avec des prismes après durcissement du gypse est nettoyé avec une brosse métallique à une profondeur de 2-3 mm et lavé.

Pour assurer le décapage du bloc, l'espace entre les prismes avant le coulage est recouvert de sciure de bois sèche finement tamisée et le rebord métallique est placé sur 3-4 plaques de 2-3 mm d'épaisseur. Pour protéger contre l'humidité et la perte de gypse, l'espace nettoyé est recouvert de paraffine fondue.

Le déblocage se fait en fendant le gypse avec un marteau en bois ou sur une presse à plâtre spéciale. L'utilisation d'une presse réduit la complexité du processus de déverrouillage et offre plus haute qualité, puisque presque tous les prismes sont complètement exempts de plâtre.

Méthode de contact optique. Lors de l'usinage de pièces avec des surfaces précises (jusqu'à 0,05 anneaux), dimensions angulaires 1-2", parallélisme 1-10" (plaques de précision, miroirs, cales, prismes), le contact optique est utilisé. Dans le même temps, les 0,5-2 anneaux de la surface des pièces polies «avec couleur» sont soigneusement nettoyés et dégraissés (alcool, éther, brosse à écureuil, serviettes en batiste) et doucement abaissés et pressés contre la surface polie également soigneusement préparée de le dispositif de contact. Une pression est appliquée jusqu'à ce que le motif d'interférence disparaisse. L'espace entre les pièces est recouvert de vernis ou d'une solution de gomme laque rectifiée.

Les dispositifs de contact peuvent être de différentes formes et tailles (Fig. 8) selon la forme et la taille

Riz. 8. Dispositifs de contact pour plaques et prismes: a - plaque de contact avec plaques planes parallèles (1 - plaques; 2 - plaque de contact); b - fixation pour prismes et cales (1 - prismes; 2 - fixation de contact) des pièces.

Leur surface doit être polie avec une précision de 0,1 à 0,5 anneaux. Si le parallélisme est nécessaire, il peut être maintenu jusqu'à 1-2". La précision des angles est également strictement maintenue, car la qualité du produit dépend de la précision des dimensions angulaires, du parallélisme et de la qualité de la surface des dispositifs de contact.

Lors du retrait du contact, le chauffage ou le refroidissement est utilisé. Les pièces minces (0,1-0,5 mm) peuvent être soigneusement retirées avec une lame de rasoir ou une goutte d'éther versée sur la surface de la pièce.

Montage dans des séparateurs. Des séparateurs ou des dispositifs de séparation sont utilisés dans la pièce et dans les opérations finales pour affiner la surface et les dimensions angulaires. Le séparateur est une cage avec des découpes dans lesquelles les pièces sont placées. Le traitement de telles pièces, par exemple dans une pièce, peut être effectué simultanément des deux côtés (Fig. 9, a). Pour une finition fine, des plaques de verre épaisses avec des découpes de différents diamètres sont utilisées, dans lesquelles divers détails sont posés (Fig. 9, b). Les découpes empêchent la pièce de tomber du coussin.

Riz. 9. Séparateur: a - schéma de broyage à deux faces (1 - séparateur; 2 - plaques; 3 - broyeurs); b-séparateur de verre pour la finition mécanisée de pièces plates

Le séparateur lui-même corrige constamment la surface du tampon de polissage pendant le fonctionnement, le maintenant ainsi en bon état, c'est-à-dire qu'il s'agit également d'un disque de formage.

Si sur une pièce (plaque, coin), il est nécessaire d'augmenter ou de diminuer l'angle du coin, alors un poids est collé sur son bord avec de la cire molle, grâce à quoi la zone souhaitée est actionnée plus fortement.

Le rapport de la surface des trous et de la partie entière du séparateur est déterminé par calcul.

Fabriquer un ensemble de broyeurs

Le meulage d'une surface convexe lors du passage d'abrasifs plus grossiers à des abrasifs plus fins commence toujours par le bord. Cela garantit que l'épaisseur souhaitée de la lentille est maintenue au centre et un meulage uniforme de toute la surface des bords au centre. Les rayons de courbure de l'outil de meulage sont modifiés par rognage lors du passage d'abrasifs plus gros à des abrasifs plus petits.

Riz. Fig. 10. Représentations schématiques du changement du rayon de courbure de la surface de l'outil de coupe (a) et du champignon (b):

R 1 - rayon de courbure de l'outil de pelage; R 2 - rayon de courbure de l'outil pour le meulage moyen; R 3 - rayon de courbure de l'outil pour le meulage fin

Les rayons de courbure des cupules diminuent progressivement (Fig. 10a), tandis que les rayons des champignons, au contraire, augmentent (Fig. 10b).

Lors du meulage d'un outil, sa surface reçoit le rayon de courbure souhaité ou la planéité exacte. En même temps, la surface est polie jusqu'à ce que les traces de la fraise ou du grattoir soient éliminées.

La séquence de fonctionnement est la suivante.

1. La surface de l'outil pour la dernière étape de meulage est ajustée par rognage selon un gabarit d'un rayon donné, puis un bloc de pièces défectueuses y est bloqué.

2. Sur le même outil, le bloc est meulé et poli. Un motif d'interférence ("couleur") est visible.

3. Si la « couleur » ne répond pas aux exigences qui s'appliquent à cet ensemble de meules, la meule est recoupée, re-meulée, polie et la « couleur » est revue.

Riz. 11. Schéma de rodage :

a - surfaces de petite courbure; b - surfaces de grande courbure (D bl - diamètre du bloc)

4. Une fois la "couleur" requise atteinte, l'outil est meulé jusqu'à ce que les traces de la fraise ou du grattoir soient supprimées, et le bloc est à nouveau vérifié par rapport au verre d'essai.

5. Lorsque le dernier broyeur est préparé, par exemple pour le broyage avec la micropoudre M10, le broyeur précédant le dernier est ajusté (déjà après le rodage), par exemple, pour le broyage avec la micropoudre M20. Pour ce faire, un bloc d'essai est rectifié dessus et son rodage est ajusté à l'outil pour le dernier meulage. Les blocs à petite courbure (avec de grands rayons de courbure) doivent être frottés sur au moins ¼ ​​de leur diamètre, et les blocs à grande courbure sur 1/6-1/7 de leur diamètre (Fig. 11). Il existe encore des noms en production : « faibles rayons » (grands rayons de courbure), « forts rayons », ou « sphères raides » (petits rayons de courbure). Ces noms ne doivent pas être utilisés.

6. Sous la meuleuse redressée, la précédente est ajustée, etc. jusqu'à ce que l'ensemble soit ajusté.

le bromure de méthyle (CH3Br) et le bromure de méthylène (CH2Br2) étaient largement utilisés dans la production de lampes halogènes. 2 Processus technologique de fabrication d'une lampe halogène à quartz 2.1 Propriétés physiques verre de quartz et les méthodes de son traitement Une réduction significative des dimensions globales des lampes halogènes et la nécessité de créer des conditions pour le fonctionnement du cycle halogène exigeaient une grande ...

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Opérations technologiques de base

Le processus technologique de fabrication des pièces optiques consiste à traiter leurs surfaces de travail et de montage. Les flans (verre en morceaux, carreaux, pressage, etc.) sont dimensionnés et les surfaces sont structurées en fonction de leur destination.

Lors de l'élaboration du processus technologique le plus opportun, le type de matière première, le nombre de pièces dans un lot, les moyens techniques disponibles (équipements, outils, etc.) et la précision de fabrication requise doivent être pris en compte. Le traitement de nombreuses pièces optiques peut être divisé en plusieurs étapes principales, chacune ayant un objectif spécifique.

Vide. Les opérations d'approvisionnement consistent à éliminer l'excès de matière, à donner à la pièce une forme précise, à maintenir les dimensions souhaitées, à fournir la structure de surface souhaitée (voile) pour un meulage fin ultérieur.

Les opérations d'obtention d'un produit semi-fini peuvent être très diverses. Il s'agit de la coupe du verre, du sciage, du fraisage, du perçage, de l'arrondissage, du pelage, du meulage moyen, du chanfreinage, etc. Le traitement est effectué avec des abrasifs à l'état libre ou lié (cercles, fraises, outils diamantés céramique-métal). Dans de nombreuses opérations (ponçage de sphères, centrage, fraisage, facettage), les outils en diamants synthétiques sur un liant métal-céramique sont largement utilisés.

Des opérations auxiliaires (autocollage, collage, blocage, etc.) sont utilisées pour fixer des pièces sur des appareils et les regrouper pour un traitement ultérieur conjoint ou pour éliminer toutes sortes de contaminants (lavage, essuyage).

meulage fin. Il s'agit de la préparation de la surface d'une pièce optique pour le polissage, c'est-à-dire la suppression des surépaisseurs sur la pièce et le rapprochement des dimensions des côtés avec celles spécifiées en raison d'un traitement séquentiel avec des abrasifs de différentes tailles (les soi-disant transitions) . Le broyage fin permet d'obtenir une texture de surface mate avec une structure très fine.

Les grains abrasifs, en roulant entre le verre et le broyeur, abîment le verre avec leurs tranchants. En raison de l'action choc-vibration des grains abrasifs, une couche superficielle endommagée (saillies et fractures conchoïdales) se forme sur le verre, et en dessous se trouve une couche fissurée interne. La profondeur de la couche fracturée est plusieurs fois (4 ou plus) supérieure à la profondeur des enfoncements de la couche de surface (études de N. N. Kachalov, K. G. Kumanin et d'autres scientifiques).

S'il y a un excès d'eau pendant le broyage, les grains sont lavés, la pression sur chaque grain restant augmente, ils sont écrasés ou coincés. Dans ce cas, les rayures et les entailles sont inévitables. Un excès d'abrasif, empêchant les grains de rouler librement, provoque des rayures et réduit la productivité. Le meulage est le plus productif lorsque les grains abrasifs sont répartis en une seule couche.

La vitesse de la broche affecte la fréquence de roulement des grains et leur action choc-vibration. Une augmentation excessive de la vitesse provoque, sous l'effet de la force centrifuge, la chute de grains non encore utilisés.

La quantité de broyage est proportionnelle à la quantité de pression. La pression à laquelle le grain est broyé (force de broyage) est pratiquement limitante. Sa valeur dépend de la force de l'abrasif utilisé.

Il a été établi que l'eau provoque des processus chimiques sur la surface du verre, à la suite desquels des forces de coincement sont créées qui contribuent à la séparation des particules de verre de la surface traitée.

Polissage. Il s'agit de l'opération d'élimination des irrégularités restantes sur la surface de la partie optique après meulage fin pour obtenir la classe de rugosité et de propreté requise, ainsi que pour obtenir la précision spécifiée en termes de planéité ou de courbure de la surface traitée. Le procédé repose sur l'action combinée de plusieurs facteurs : mécaniques, chimiques et physico-chimiques

L'utilisation de divers liquides mouillants, comme l'ont montré les expériences, peut accélérer ou ralentir le processus de polissage. Il a été prouvé que les composés siliceux du verre sous l'influence de l'eau forment le film le plus mince (de 0,0015 à 0,007 microns), qui empêche l'accès de l'eau aux couches de verre plus profondes et son effet chimique sur celles-ci. En raison des forces mécaniques, ce film est arraché, exposant une nouvelle couche de verre, qui est à nouveau exposée à l'eau. En conséquence, une nouvelle couche de film se forme, qui se détache immédiatement, etc. Le film lui-même est capable de retenir des particules de matériau de polissage sur sa surface par des forces de cohésion.

En tant qu'outil de polissage, des plaques frontales, des champignons et des coupelles sont utilisés, sur lesquels une couche de résine ou de matériaux fibreux est appliquée.

Pour le polissage double face du vitrail, du verre miroir, du verre de construction et de la décoration de la verrerie de haute qualité, il est d'une grande importance d'améliorer les méthodes de traitement chimique (acide) des surfaces en verre par gravure. Cette méthode peut être utilisée à la place du polissage mécanique de la surface du verre, parfois en combinaison avec des méthodes mécaniques.

Centrage. Il s'agit de l'opération de traitement d'une pièce de diamètre symétrique à son axe optique, dans laquelle les axes optique et géométrique de la lentille sont combinés. La nécessité d'effectuer l'opération est causée par les circonstances suivantes. Lors du processus de fabrication d'ébauches, par exemple, lors de l'arrondissage de colonnes (Fig. 1, a), de l'ébauche, du meulage et du polissage, en raison d'un retrait inégal de la couche de verre, les lentilles peuvent avoir une forme de coin, caractérisée par une épaisseur inégale de pièces le long du bord (Fig. 1, b). Dans un tel détail, lors de l'application d'une sphère, les centres des surfaces sphériques et, par conséquent, l'axe optique sont décalés par rapport à l'axe géométrique de la lentille.

Fig. 1. Schéma de formation de décentrement:

a - biais de l'axe de la colonne de blancs; b - déplacement du centre de la surface sphérique

Riz. 2. Décentrage dans l'objectif :

a - l'axe optique est parallèle à l'axe géométrique ; b - axe optique à un angle de l'axe géométrique

Riz. 3 Représentation schématique

Fig.4. Montage automatique de l'objectif par compression entre cartouches :

1 lentille ; 2 cartouches

L'axe optique de la lentille avant l'opération de centrage peut être parallèle à son axe géométrique (Fig. 2, a) ou lui faire un certain angle (Fig. 2, b). Dans une telle lentille, ses bords sont situés à des distances différentes de l'axe optique et ont des épaisseurs différentes. Une telle lentille ne peut pas être placée dans la monture de l'appareil, car l'image sera mauvaise (l'axe optique de la lentille ne coïncide pas avec l'axe géométrique de la monture). Pour une lentille centrée, les bords ont la même épaisseur, et les axes optique et géométrique sont alignés dans la tolérance de décentrement (Fig. 3b).

La mise en place de la lentille sur la cartouche avant centrage s'effectue optiquement ou mécaniquement.

Méthode optique - pose par "éblouissement" sur l'oeil ou sous le tube optique. La lentille est fixée avec une résine de centrage sur une cartouche tournante dans une position dans laquelle l'immobilité de l'image du filament de la lampe ou de l'image de "l'éblouissement" dans le tube optique est assurée.

La méthode mécanique (auto-centrage) consiste dans le fait que la lentille est installée automatiquement par compression entre deux cartouches situées strictement sur le même axe (Fig. 4).

Avec les deux méthodes, l'installation correcte est garantie par une bonne préparation et un ajustement du bord de montage des cartouches et l'absence de faux-rond de la partie centrée lors de la rotation.

Collage. Le but du collage est d'obtenir un système rigidement fixé et centré.

Dans certains cas (notamment pour les pièces planes), le collage est remplacé par un contact optique (adhésion moléculaire de deux surfaces polies).

Opérations technologiques auxiliaires

L'opération auxiliaire la plus importante est le blocage - la connexion de pièces ou de flans avec un dispositif (autocollant, mécaniquement, par contact optique, fixation sous vide, insertion dans des séparateurs, etc.) pour leur traitement ultérieur conjoint. La combinaison d'un luminaire et de pièces ou d'ébauches qui y sont fixées s'appelle un bloc. La qualité du produit et l'efficacité du processus technologique dépendent dans une large mesure du choix correct de la méthode de blocage, en fonction de la taille et de la forme des pièces, de la précision donnée.

Le blocage doit fournir :

1) fixer le nombre maximum de blancs ;

2) facilité de traitement dans cette opération (par exemple : meulage, polissage) ;

3) commodité pour effectuer les mesures nécessaires en cours de travail;

4) fiabilité de la fixation au mode de fonctionnement le plus intensif ;

5) l'absence de dommages mécaniques et de déformation des ébauches ou des pièces ;

6) la disposition correcte et symétrique des surfaces traitées par rapport à la fixation et à l'outil de traitement ;

7) facilité et rapidité de verrouillage et de déverrouillage.

Dans la production optique, plusieurs méthodes de blocage sont utilisées. Cependant, le plus courant jusqu'à présent est la méthode de fixation élastique.

Support élastique. Il est utilisé dans la production à petite échelle et en série pour les pièces de moyenne précision. Cette opération comprend les transitions suivantes :

1. Autocollant sur l'un des côtés traités de la partie coussin en résine manuellement ou sur une machine semi-automatique spéciale.

Ministère de l'éducation de la République du Bélarus

établissement d'enseignement

"UNIVERSITÉ D'ÉTAT DE BÉLARUS

SCIENCES DE L'INFORMATION ET RADIO ÉLECTRONIQUE»

RÉDACTION

Sur le sujet:

« TECHNOLOGIQUEPROCESSUSEN TRAITEMENT

PARTIES OPTIQUES (bases générales)»

MINSK, 2008

Opérations technologiques de base

Le processus technologique de fabrication des pièces optiques consiste à traiter leurs surfaces de travail et de montage. Les flans (verre en morceaux, carreaux, pressage, etc.) sont dimensionnés et les surfaces sont structurées en fonction de leur destination.

Lors de la compilation du processus technologique le plus opportun, le type de matière première, le nombre de pièces dans un lot, les moyens techniques disponibles (équipement, outils, etc.) et la précision de fabrication requise doivent être pris en compte. Le traitement de nombreuses pièces optiques peut être divisé en plusieurs étapes principales, chacune ayant un objectif spécifique.

Vide. Les opérations d'approvisionnement consistent à éliminer l'excès de matière, à donner à la pièce une forme précise, à maintenir les dimensions souhaitées, à fournir la structure de surface souhaitée (matité) pour un meulage fin ultérieur.

Les opérations d'obtention d'un produit semi-fini peuvent être très diverses. Il s'agit de la coupe du verre, du sciage, du fraisage, du perçage, de l'arrondissage, du pelage, du meulage moyen, du chanfreinage, etc. Le traitement est effectué avec des abrasifs à l'état libre ou lié (cercles, fraises, outils diamantés céramique-métal). Dans de nombreuses opérations (ponçage de sphères, centrage, fraisage, facettage), les outils en diamants synthétiques sur un liant métal-céramique sont largement utilisés.

Des opérations auxiliaires (autocollage, collage, blocage, etc.) sont utilisées pour fixer des pièces sur des appareils et les regrouper pour un traitement ultérieur conjoint ou pour éliminer toutes sortes de contaminants (lavage, essuyage).

meulage fin. Il s'agit de la préparation de la surface d'une pièce optique pour le polissage, c'est-à-dire la suppression des surépaisseurs sur la pièce et le rapprochement des dimensions des côtés avec celles spécifiées en raison d'un traitement séquentiel avec des abrasifs de différentes tailles (les soi-disant transitions) . Le broyage fin permet d'obtenir une texture de surface mate avec une structure très fine.

Les grains abrasifs, en roulant entre le verre et le broyeur, abîment le verre avec leurs tranchants. En raison de l'action choc-vibration des grains abrasifs, une couche superficielle endommagée (saillies et fractures conchoïdales) se forme sur le verre, et en dessous se trouve une couche fissurée interne. La profondeur de la couche fracturée est plusieurs fois (4 ou plus) supérieure à la profondeur des enfoncements de la couche de surface (études de N. N. Kachalov, K. G. Kumanin et d'autres scientifiques).

S'il y a un excès d'eau pendant le broyage, les grains sont lavés, la pression sur chaque grain restant augmente, ils sont écrasés ou coincés. Dans ce cas, les rayures et les entailles sont inévitables. Un excès d'abrasif, empêchant les grains de rouler librement, provoque des rayures et réduit la productivité. Le meulage est le plus productif lorsque les grains abrasifs sont répartis en une seule couche.

La vitesse de la broche affecte la fréquence de roulement des grains et leur action choc-vibration. Une augmentation excessive de la vitesse provoque, sous l'effet de la force centrifuge, la chute de grains non encore utilisés.

La quantité de broyage est proportionnelle à la quantité de pression. La pression à laquelle le grain est broyé (force de broyage) est pratiquement limitante. Sa valeur dépend de la force de l'abrasif utilisé.

Il a été établi que l'eau provoque des processus chimiques sur la surface du verre, à la suite desquels des forces de coincement sont créées qui contribuent à la séparation des particules de verre de la surface traitée.

Polissage. Il s'agit de l'opération d'élimination des irrégularités restantes sur la surface de la partie optique après meulage fin pour obtenir la classe de rugosité et de propreté requise, ainsi que pour obtenir la précision spécifiée en termes de planéité ou de courbure de la surface traitée. Le procédé repose sur l'action combinée de plusieurs facteurs : mécaniques, chimiques et physico-chimiques

L'utilisation de divers liquides mouillants, comme l'ont montré les expériences, peut accélérer ou ralentir le processus de polissage. Il a été prouvé que les composés siliceux du verre sous l'influence de l'eau forment le film le plus mince (de 0,0015 à 0,007 microns), qui empêche l'accès de l'eau aux couches de verre plus profondes et son effet chimique sur celles-ci. En raison des forces mécaniques, ce film est arraché, exposant une nouvelle couche de verre, qui est à nouveau exposée à l'eau. En conséquence, une nouvelle couche de film se forme, qui se détache immédiatement, etc. Le film lui-même est capable de retenir des particules de matériau de polissage sur sa surface par des forces de cohésion.

En tant qu'outil de polissage, des plaques frontales, des champignons et des coupelles sont utilisés, sur lesquels une couche de résine ou de matériaux fibreux est appliquée.

Pour le polissage double face du vitrail, du verre miroir, du verre de construction et de la décoration de la verrerie de haute qualité, il est d'une grande importance d'améliorer les méthodes de traitement chimique (acide) des surfaces en verre par gravure. Cette méthode peut être utilisée à la place du polissage mécanique de la surface du verre, parfois en combinaison avec des méthodes mécaniques.

Centrage. Il s'agit de l'opération de traitement d'une pièce de diamètre symétrique à son axe optique, dans laquelle les axes optique et géométrique de la lentille sont combinés. La nécessité d'effectuer l'opération est causée par les circonstances suivantes. Lors du processus de fabrication d'ébauches, par exemple, lors de l'arrondissage de colonnes (Fig. 1, a), de l'ébauche, du meulage et du polissage, en raison d'un retrait inégal de la couche de verre, les lentilles peuvent avoir une forme de coin, caractérisée par une épaisseur inégale de pièces le long du bord (Fig. 1, b). Dans un tel détail, lors de l'application d'une sphère, les centres des surfaces sphériques et, par conséquent, l'axe optique sont décalés par rapport à l'axe géométrique de la lentille.

Fig. 1. Schéma de formation de décentrement:

a - biais de l'axe de la colonne de blancs; b - déplacement du centre de la surface sphérique

Riz. 2. Décentrage dans l'objectif :

a - l'axe optique est parallèle à l'axe géométrique ; b - axe optique à un angle de l'axe géométrique

Riz. 3 Représentation schématique

Fig.4. Montage automatique de l'objectif par compression entre cartouches :

1 - lentille; 2-cartouches

L'axe optique de la lentille avant l'opération de centrage peut être parallèle à son axe géométrique (Fig. 2, a) ou lui faire un certain angle (Fig. 2, b). Dans une telle lentille, ses bords sont situés à des distances différentes de l'axe optique et ont des épaisseurs différentes. Une telle lentille ne peut pas être placée dans la monture de l'appareil, car l'image sera mauvaise (l'axe optique de la lentille ne coïncide pas avec l'axe géométrique de la monture). Pour une lentille centrée, les bords ont la même épaisseur, et les axes optique et géométrique sont alignés dans la tolérance de décentrement (Fig. 3b).

La mise en place de la lentille sur la cartouche avant centrage s'effectue optiquement ou mécaniquement.

Méthode optique - pose par "éblouissement" sur l'oeil ou sous le tube optique. La lentille est fixée avec une résine de centrage sur une cartouche tournante dans une position dans laquelle l'immobilité de l'image du filament de la lampe ou de l'image de "l'éblouissement" dans le tube optique est assurée.

La méthode mécanique (auto-centrage) consiste dans le fait que la lentille est installée automatiquement par compression entre deux cartouches situées strictement sur le même axe (Fig. 4).

Avec les deux méthodes, l'installation correcte est garantie par une bonne préparation et un ajustement du bord de montage des cartouches et l'absence de faux-rond de la partie centrée lors de la rotation.

Collage. Le but du collage est d'obtenir un système rigidement fixé et centré.

Dans certains cas (notamment pour les pièces planes), le collage est remplacé par un contact optique (adhésion moléculaire de deux surfaces polies).

Opérations technologiques auxiliaires

L'opération auxiliaire la plus importante est le blocage - la connexion de pièces ou de flans avec un dispositif (autocollant, mécaniquement, par contact optique, fixation sous vide, atterrissage dans des séparateurs, etc.) pour leur traitement ultérieur conjoint. La combinaison d'un luminaire et de pièces ou d'ébauches qui y sont fixées s'appelle un bloc. La qualité du produit et l'efficacité du processus technologique dépendent dans une large mesure du choix correct de la méthode de blocage, en fonction de la taille et de la forme des pièces, de la précision donnée.

Le blocage doit fournir :

1) fixer le nombre maximum de blancs ;

2) facilité de traitement dans cette opération (par exemple : meulage, polissage) ;

3) commodité pour effectuer les mesures nécessaires en cours de travail;

4) fiabilité de la fixation au mode de fonctionnement le plus intensif ;

5) l'absence de dommages mécaniques et de déformation des ébauches ou des pièces ;

6) la disposition correcte et symétrique des surfaces traitées par rapport à la fixation et à l'outil de traitement ;

7) facilité et rapidité de verrouillage et de déverrouillage.

Dans la production optique, plusieurs méthodes de blocage sont utilisées. Dans le même temps, la méthode de fixation élastique reste la plus courante.

Support élastique. Il est utilisé dans la production à petite échelle et en série pour les pièces de moyenne précision. Cette opération comprend les transitions suivantes :

1. Autocollant sur l'un des côtés traités de la partie coussin en résine manuellement ou sur une machine semi-automatique spéciale.

2. Nettoyage de la deuxième surface de lentille traitée

3. Rodage des lentilles sur une surface soigneusement nettoyée du dispositif de rodage (champignon, coupelle, plaque frontale).

4. Collage des pièces sur le dispositif adhésif.

5. Blocage du refroidissement.

L'épaisseur de la couche de résine après refroidissement doit être de 0,1 à 0,2d (d est le diamètre de la lentille), mais pas moins de 1 mm (pour les lentilles de petit diamètre). Ainsi, par exemple, pour une lentille d'un diamètre de 30 mm, la hauteur du coussin en résine est de 3 à 6 mm. Le diamètre du coussin de résine est égal au diamètre de la pièce et est réalisé avec une légère conicité pour faciliter le blocage (Fig. 5). Le déverrouillage se fait au réfrigérateur, et parfois juste avec un maillet en bois.

L'ombrage est utilisé pour les lentilles de petit diamètre et de petit rayon de courbure. Rodées et situées respectivement sur la surface du dispositif de rodage, les lentilles sont égouttées de résine fondue par le dessus. La résine remplit la coupelle, réchauffe les lentilles et y adhère. Tant que la résine n'a pas durci, un dispositif adhésif chauffé, tel qu'un champignon, y est introduit. Après une immersion suffisante dans la résine et un nivellement pour que les axes des fixations coïncident, le bloc est refroidi.Après décapage, la surface du bloc est lavée avec du solvant et de l'eau. Le déverrouillage s'effectue en chauffant l'appareil.

Monture rigide. Il est utilisé dans la production de masse et à grande échelle de pièces avec des tolérances de précision de surface de 0,5 anneaux ou plus, pour des épaisseurs de 0,05 mm ou plus.

Pour traiter le premier côté, les lentilles (pressages) sont collées de manière rigide directement sur l'appareil dans des douilles ou des zones spéciales (Fig. 6, a).

Riz. 5. Type d'oreillers en résine

L'appareil est chauffé à une température d'environ 100 ° C. Dans le même temps, les pièces sont légèrement chauffées. Une fine couche de résine ou un tampon en tissu goudronné est appliqué sur la surface de montage de l'appareil (lors du traitement de la deuxième face). Après avoir appliqué les lentilles avec un bâton, la résine sous la pièce survit autant que possible. Après traitement de la première face (ébauchage ou fraisage, meulage moyen et fin, polissage), toute la surface de la pièce est vernie et traitée dans le même ordre sur la deuxième face.

Support semi-rigide. Utilisé pour les lentilles minces avec un grand rayon de courbure de la surface traitée. La lentille est collée avec un joint en tissu goudronné sur une rondelle métallique, qui, à son tour, est collée au luminaire (Fig. 6, b). Dans la production de lunettes, un autocollant d'ébauches chauffées est utilisé directement sur la couche de résine. Pour assurer la précision d'une telle fixation, un dispositif spécial forme des sièges de forme inversée sur la couche de résine. Ils déterminent la place des lentilles lors du blocage (Fig. 6c).

Fixation mécanique. Il est le plus souvent utilisé dans les opérations de récolte, par exemple pour la fixation de prismes.

Les pièces sont placées à proximité les unes des autres dans des fixations métalliques avec des découpes appropriées. Les parties extérieures sont maintenues par des pinces à vis ou à ressort. Un joint élastique (caoutchouc, carton) est placé sous les parties extrêmes.

Riz. 6. Schéma d'autocollants (méthodes dures et semi-dures):

a - méthode dure; b - méthode semi-rigide ; c - autocollant sur les rebords en résine

(1 - lentille ; 2 - joint en tissu goudronné ; 3 - plaque sphérique ;

4 - résine; 5 - support d'autocollant);

Gypse. La méthode est le plus souvent utilisée pour fixer des prismes avec des tolérances d'angle de 3 "et plus et de gros morceaux de verre. La coulée de gypse consiste à verser une solution aqueuse de gypse avec du ciment dans un appareil en forme de pot, de corps, etc. ( Fig. 7) directement sur les pièces rodées sur la plaque frontale. Le fond du pot est fixé à l'anneau avec des vis ou d'une autre manière. Souvent limité à l'enveloppement de la plaque frontale de rodage avec un rebord en caoutchouc. y est fixé, mis directement dans le plâtre, le rebord est enlevé. Les espaces entre

Riz. 7. Schéma de plâtrage :

1 - prisme; 2 - plaque frontale de rodage ; 3 - plaque; 4 - bas; 5 - l'anneau du corps avec des prismes après durcissement du gypse est nettoyé avec une brosse métallique à une profondeur de 2-3 mm et lavé.

Pour assurer le nettoyage du bloc, l'espace entre les prismes avant le coulage est recouvert de sciure de bois sèche finement tamisée et le rebord métallique est placé sur 3-4 plaques d'une épaisseur de 2-3 mm. Pour protéger contre l'humidité et la perte de gypse, l'espace nettoyé est recouvert de paraffine fondue.

Le déblocage se fait en fendant le gypse avec un marteau en bois ou sur une presse à plâtre spéciale. L'utilisation d'une presse réduit la pénibilité du processus de déverrouillage et assure une meilleure qualité, puisque presque tous les prismes sont complètement exempts de plâtre.

Méthode de contact optique. Lors du traitement de pièces avec des surfaces précises (jusqu'à 0,05 anneaux), dimensions angulaires 1--2", parallélisme 1-10" (plaques de précision, miroirs, cales, prismes), le contact optique est utilisé. Dans le même temps, les anneaux de la surface des pièces polies «avec couleur» 0,5–2 sont soigneusement nettoyés et dégraissés (alcool, éther, brosse à écureuil, serviettes en batiste) et doucement abaissés et pressés contre la surface polie également soigneusement préparée de le dispositif de contact. Une pression est appliquée jusqu'à ce que le motif d'interférence disparaisse. L'espace entre les pièces est recouvert de vernis ou d'une solution de gomme laque rectifiée.

Les dispositifs de contact peuvent être de différentes formes et tailles (Fig. 8) selon la forme et la taille

Riz. 8. Dispositifs de contact pour plaques et prismes: a - plaque de contact avec plaques planes parallèles (1 - plaques; 2 - plaque de contact); b - fixation pour prismes et cales (1 - prismes; 2 - fixation de contact) des pièces.

Leur surface doit être polie avec une précision de 0,1 à 0,5 anneaux. Si le parallélisme est nécessaire, il peut être maintenu jusqu'à 1--2". La précision des angles est également strictement maintenue, car la qualité du produit dépend de la précision des dimensions angulaires, du parallélisme et de la qualité de la surface des dispositifs de contact.

Lors du retrait du contact, le chauffage ou le refroidissement est utilisé. Les pièces minces (0,1-0,5 mm) peuvent être soigneusement retirées avec une lame de rasoir ou une goutte d'éther versée sur la surface de la pièce.

Fixation dans les séparateurs. Des séparateurs ou des dispositifs de séparation sont utilisés dans la pièce et dans les opérations finales pour affiner la surface et les dimensions angulaires. Le séparateur est une cage avec des découpes dans lesquelles les pièces sont placées. Le traitement de telles pièces, par exemple dans une pièce, peut être effectué simultanément des deux côtés (Fig. 9, a). Pour une finition fine, des plaques de verre épaisses avec des découpes de différents diamètres sont utilisées, dans lesquelles divers détails sont posés (Fig. 9, b). Les découpes empêchent la pièce de tomber du coussin.

Riz. 9. Séparateur: a - schéma de broyage bilatéral (1 - séparateur; 2 - plaques; 3 - broyeurs); b - séparateur de verre pour la finition mécanisée de pièces plates

Le séparateur lui-même corrige constamment la surface du tampon de polissage pendant le fonctionnement, le maintenant ainsi en bon état, c'est-à-dire qu'il s'agit également d'un disque de formage.

Si sur une pièce (plaque, coin), il est nécessaire d'augmenter ou de diminuer l'angle du coin, alors un poids est collé sur son bord avec de la cire molle, grâce à quoi la zone souhaitée est actionnée plus fortement.

Le rapport de la surface des trous et de la partie entière du séparateur est déterminé par calcul.

Fabriquer un ensemble de broyeurs

Le meulage d'une surface convexe lors du passage d'abrasifs plus grossiers à des abrasifs plus fins commence toujours par le bord. Cela garantit que l'épaisseur souhaitée de la lentille est maintenue au centre et un meulage uniforme de toute la surface des bords au centre. Les rayons de courbure de l'outil de meulage sont modifiés par rognage lors du passage d'abrasifs plus gros à des abrasifs plus petits.

Riz. Fig. 10. Représentations schématiques du changement du rayon de courbure de la surface de l'outil de coupe (a) et du champignon (b):

R 1 - rayon de courbure de l'outil d'épluchage ; R 2 -- le rayon de courbure de l'outil pour le meulage moyen ; R 3 -- rayon de courbure de l'outil pour le meulage fin

Les rayons de courbure des cupules diminuent progressivement (Fig. 10a), tandis que les rayons des champignons, au contraire, augmentent (Fig. 10b).

Lors du meulage d'un outil, sa surface reçoit le rayon de courbure souhaité ou la planéité exacte. En même temps, la surface est polie jusqu'à ce que les traces de la fraise ou du grattoir soient éliminées.

La séquence de fonctionnement est la suivante.

1. La surface de l'outil pour la dernière étape de meulage est ajustée par rognage selon un gabarit d'un rayon donné, puis un bloc de pièces défectueuses y est bloqué.

2. Sur le même outil, le bloc est meulé et poli. Un motif d'interférence ("couleur") est visible.

3. Si la « couleur » ne répond pas aux exigences qui s'appliquent à cet ensemble de meules, la meule est recoupée, re-meulée, polie et la « couleur » est revue.

Riz. 11. Schéma de rodage :

a - surfaces de petite courbure; b - surfaces de grande courbure (D bl - diamètre du bloc)

4. Une fois la "couleur" requise atteinte, l'outil est meulé jusqu'à ce que les traces de la fraise ou du grattoir soient supprimées, et le bloc est à nouveau vérifié par rapport au verre d'essai.

5. Lorsque le dernier broyeur est préparé, par exemple pour le broyage avec la micropoudre M10, le broyeur précédant le dernier est ajusté (déjà après le rodage), par exemple, pour le broyage avec la micropoudre M20. Pour ce faire, un bloc d'essai est rectifié dessus et son rodage est ajusté à l'outil pour le dernier meulage. Les blocs à petite courbure (avec de grands rayons de courbure) doivent être frottés sur au moins ¼ ​​de leur diamètre et les blocs à grande courbure sur 1/6-1/7 du diamètre (Fig. 11). Il existe encore des noms en production : « faibles rayons » (grands rayons de courbure), « forts rayons », ou « sphères raides » (petits rayons de courbure). Ces noms ne doivent pas être utilisés.

6. Sous la meuleuse redressée, la précédente est ajustée, etc. jusqu'à ce que l'ensemble soit ajusté.

7. Chaque meuleuse de l'ensemble est meulée avec l'abrasif de la taille à laquelle elle est destinée.

8. Pour le polissage normal des blocs, c'est-à-dire pour un polissage plus intensif du bord du bloc, la "couleur" du meulage doit donner une "fosse" avec une marge de plusieurs anneaux (2-3) par rapport à celle spécifiée sur le dessin.

Par exemple, la pièce finie doit avoir une "couleur" N = 3 après meulage, l'outil de meulage avec la dernière micropoudre, par exemple, M10 doit donner une "fosse" en 5-6 anneaux sous le verre d'essai sur le bloc.

9. Les plaques frontales doivent être légèrement convexes, c'est-à-dire faire un petit "trou" d'environ 2-3 microns sur la pièce.

Le contrôle de l'exactitude de la forme de la surface est effectué avec un verre d'essai, une règle en verre ou un appareil orthotest. L'appareil est installé avec trois broches de support sur la plaque frontale. La pointe mobile, située au centre et reliée à la flèche, indiquera le degré de déviation. La déviation de la flèche vers la droite indiquera la présence d'une "butte", vers la gauche - une "fosse". La position centrale de la flèche sur l'échelle du cadran (position zéro) signifie un bon plan. L'échelle donne des lectures en micromètres (µm).

Fabrication de tampons de polissage

Tampon en résine. Un instrument de forme et de taille correspondantes (champignon, tasse, plaque frontale) est chauffé et de la résine fondue est versée dessus, pas à un état très liquide. Parfois, la résine broyée sous forme de petits morceaux est versée sur un outil chauffé et nivelée avec une spatule spéciale, tout en maintenant l'épaisseur et l'uniformité souhaitées de la couche sur toute la surface de l'outil.

Après un certain épaississement du substrat en résine, son moulage final est effectué avec un bloc humidifié ou un dispositif de moulage spécial du rayon de courbure souhaité. Une petite indentation est faite au centre de la couche et les bords du tampon de polissage sont coupés avec un couteau.

Polisseur de tissu. Le tampon pour le tampon de polissage est coupé selon le modèle. Les matières très laineuses brûlent légèrement. Pour un autocollant plus lisse, si vous avez un matériau épais, faites-le tremper dans de l'eau et essorez-le bien.

Après avoir réchauffé l'outil approprié (champignon, coupelle ou plaque frontale), recouvrez sa surface de résine broyée, posez un substrat (tissu, feutre) dessus et sertissez-le dans une forme spéciale (sertissage) ou dans un bloc manuellement ou sur une presse .

Les tampons de polissage en résine et en tissu, tant que le substrat n'est pas fermement collé, sont humidifiés avec une suspension de polissage et polis avec un bloc jusqu'à ce qu'il ait la forme souhaitée.

Polissage de surfaces optiques de précision (polissage de résine)

Comme indiqué ci-dessus, la qualité du polissage dépend dans une large mesure de l'exactitude de toutes les opérations précédentes (collage, blocage, meulage, etc.), de la qualité du traitement principal et matériaux auxiliaires(abrasif, résine, etc.), constance de la température et de l'humidité ambiante (+20° ± 1°), etc.

En production, un certain nombre d'opérations et de préparation d'outils sont effectuées par des ouvriers spécialisés. Ainsi, par exemple, le collage, le blocage, la fabrication de tampons de polissage, les outils de meulage sont souvent séparés en opérations indépendantes.

Néanmoins, la vérification par l'ouvrier lui-même de la qualité de l'outil, des autocollants et du calage doit impérativement être effectuée. Un travail mal fait doit être refait.

Les lentilles (méthode élastique) ne doivent pas dépasser des bords du dispositif adhésif. Les verres ne doivent pas être réglés trop haut ou, au contraire, trop inondés.

La résine entre les lentilles doit être enlevée.

Les lentilles sans chanfreins, à arêtes vives, chanfreinées avec des abrasifs grossiers, peuvent donner

Riz. 12. Schéma de rognage de la zone extrême du tampon de polissage : a - lors de la rotation du tampon de polissage ; b - avec un tampon de polissage fixe

Dans le processus de polissage, un certain nombre de points sont pris en compte pour ajuster le processus.

Si les bords de la pièce sont plus usés ("bump"), alors la partie qui produit le bord de la pièce, c'est-à-dire la zone extrême du tampon de polissage (Fig. 12), est coupée au tampon de polissage avec un lame de couteau. Au contraire, si la pièce a un milieu («fosse») plus travaillé, la zone médiane du tampon de polissage est rognée (Fig. 13).

Si le bloc (ou la partie) est en bas, alors avec un meulage mutuel, il travaillera toujours plus d'arêtes, et s'il est en haut, au milieu. Par conséquent, ils modifient parfois la position relative du bloc et de l'outil.

En tableau. 1 donne quelques conseils pratiques sur la façon de contrôler le déroulement du processus de polissage sur résine en modifiant la nature de la coupe, la cinématique et les modes.

Lorsque vous travaillez avec le séchage, il est plus difficile de maintenir la «couleur», c'est-à-dire la courbure donnée de la surface, mais le polissage se produit plus rapidement. Vous devez toujours essayer de mener le processus (en bon travail) de sorte que les restes de la surface mate se détachent simultanément avec l'obtention de la précision spécifiée.

Lorsque vous travaillez sur du feutre et qu'une grande précision de surface n'est pas requise, les modes intensifs, la pression, l'alimentation automatique en suspension revêtent une importance particulière, ce qui contribue à l'élimination la plus rapide des résidus de surface mate, c'est-à-dire. augmentation de la productivité du travail.

Tableau 1

Littérature

1. Technologue-optique de référence, édité par M.A. Okatova, École polytechnique de Saint-Pétersbourg, 2004. - 679 p.

3. Applied optics, édité par Dubovik A.S. Mashinostroenie, 2002. - 470 p.

4. Pogarev G.V. Ajustement des appareils optiques Mashinostroenie, 1982. - 320 p.

5. Référent technologue-constructeur de machines en 2 parties. Edité par A.M. Dalsky, A.G. Kosilova, R.K. Meshcheryakova. Ingénierie 2001