Изготовление и контроль оптических деталей - Ефремов А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Отделению разрушенного материала (диспергированию) способствует явление кавитации, протекающее в жидкости (абразивной суспензии) и заключающееся в образовании на конце инструмента пузырьков разрежения, которые создают подобие микроскопического и гидравлического удара.
Прошивку выполняют на ультразвуковом прошивочном станке, например, модели 4772, состоящем из магнитострикционного преобразователя 5, получающего колебания частотой 16—25 кГц от генератора, концентратора 4 с инструментом 3 и стола 1 с заготовкой 2 (рис. 12.4, г).
Стальные инструменты-концентраторы в зависимости от назначения делят на сплошные, пустотелые и ножевые. Сплошные применяют для получения закрытых полостей, глухих или сквозных отверстий диаметром 1—3 мм. Пустотелые инструменты используют при прошивке сквозных отверстий большого диаметра и вырезании пластин из плоских заготовок. Ножевые инструменты предназначаны для разрезания в основном из полупроводниковых материалов на заготовки.
Подача инструмента на заготовку автоматическая. В зону обработки подается водная абразивная суспензия из карбида бора. Производительность, точность и шероховатость обработки зависят от материала заготовки, материала и зернистости абразива, состава абразивной суспензии, глубины прошиваемого отверстия и амплитуды колебания инструмента.
Алмазная ультразвуковая обработка. Этот способ обработки оптических материалов заключается в том, что на вращающийся алмазный инструмент накладываются продольные ультразвуковые колебания, которые интенсифицируют процесс хрупкого разрушения материала и позволяют резко снизить частоту вращения алмазного инструмента без потери его работоспособности и качества обработки стекла. Существует несколько модификаций алмазных ультразвуковых вращающихся головок (УЗВГ). Схематически они состоят из неподвижного корпуса 1 и вращающегося относительно него подвижного корпуса 2 (рис. 12.5). Верхняя часть 3 головки
132
выполнена в виде конуса для установки УЗВГ на металлорежущий станок, в центральной части закреплен пакет магнитострикцион-ного преобразователя 4, который присоединен к подвижному корпусу головки с помощью тонкого фланца, расположенного в узле колебаний концентратора. Магнитостршшионный пакет и рабочий инструмент охлаждаются водой или СОЖ, подаваемой от специального насоса. Охлаждающая жидкость поступает через штуцер 5 в боковые отверстия концентратора, охлаждает пакет и затем поступает через центральное отверстие концентратора и рабочего инструмента в зону обработки. Защиту подшипников и токопроводящих деталей обеспечивают с помощью резиновых манжет 6. Посадочное место инструмента имеет центрирующий поясок 7 и резьбовой хвостовик, с помощью которого инструмент закрепляют в концентраторе ультразвуковой головки.
Кругление — операция по приданию заготовке или группе заготовок, соединенных вместе, цилиндрической формы. Круг-лению подлежат заготовки и прессовки светофильтров, защитных стекол, клиньев, круглых пластин и линз, когда последние изготовляют не из прессовки. Шероховатость обрабатываемой поверхности до Rz
3,2 мкм. Кругление выполняют на круглошлифовальных или бесцентрово-шлифовальных станках, на обдирочных станках вручную и специальных станках для кругления.
На круглошлифовальных станках производится кругление заготовок диаметром от 8 до 200 мм абразивными или алмазными кругами типа АПП. Заготовки 5, предварительно склеенные в столбик, зажимают в центрах 1 круглошлифовального станка через специальные металлические шайбы 2 и войлочные или картонные прокладки 3. Чтобы избежать выколок, на краю деталей приклеивают дополнительные защитные стекла 6 (рис. 12.6). Шлифовальный круг 4 имеет вращательное движение, противоположное вращению заготовки. Заготовки имеют продольную подачу (snp), инструмент — поперечную (s4). Охлаждающая жидкость — эмульсол.
Контроль диаметра деталей после кругления производят скобами, штангенциркулями, микрометрами. Если заготовки круглые,
Рис. 12.5. Ультразвуковая вращающаяся головка
Рис. 12.6. Кругление заготовок на круглошли-фовальном станке
133
имеют плоские шлифованные торцы и диаметр более 20 мм, то их можно круглить не склеивая. Для этого заготовки укладывают на лоток, имеющий форму угольника, и, подложив с боков металлические прокладки, зажимают в центрах круглошлифовального станка, предварительно смачивая водой поверхность заготовок.
Бесцентрово-шлифовальный станок типа БШС-10 применяют в серийном производстве для кругления оптических заготовок диаметром до 10 мм алмазным кругом.
Кругление деталей на обдирочном станке (см. рис. 12.7) свободным абразивом является менее прогрессивным способом обработки, его применяют только в мелкосерийном и единичном производстве. Заготовки предварительно склеивают в столбик 3 воском при диаметре более 5—7 мм или шеллаком при диаметре менее 5 мм. Длина столбика не превышает 100—150 мм.
Кругление ведут вручную на обдирочных станках типа ОС-320 (рис.
12.7). Над плоским шлифовальным инструментом 1 помещают приспособление 2, прикрепляемое к тазу 4 обдирочного станка и представляющее собой деревянную или пластмассовую линейку с вырезом. Между линейкой и шлифовальником имеется промежуток около 2 мм. Толщина линейки не превышает 3 мм, а при круглении столбиков диаметром 3—5 мм — до 1 мм. Если исходные заготовки имели первоначальную квадратную форму, то перед круглением столбику придают форму многогранника, увеличивая постепенно число его граней. Столбик заготовок прижимают к линейке и вращающемуся шлифовальнику и поворачивают его вручную вокруг горизонтальной оси. Абразивную суспензию подают периодически вручную.
