Verificarea lentilelor - piesele optice

VERIFICAREA LENTILELOR

Piesele optice se verifica pentru a se stabili cele corespunzatoare, avand parametrii finali indicati in documentatia constructiva si tehnologica. Controlul se executa in diferitele etape ale procesului de prelucrare, la finele acestui proces, asa-numitul control final.

Cu ocazia controlului final al piesei optice se verifica: dimensiunile liniare si unghiulare, curbura suprafetei optice, defectele de suprafata, descentrarea etc. Cand este necesar, se verifica si parametrii optici ai materialelor optice din care sunt executate lentilele. Acesti parametri se verifica, de obicei, la inceputul prelucrarii pe blocul sau bucata din blocul din care se va executa piesa respectiva.

Verificarea grosimii si diametrului

Diametrele liniare ale pieselor optice se verifica prin metode similare cu cele folosite pentru controlul dimensiunilor liniare din alte domenii tehnice, adica folosindu-se sublerul, micrometrul si mai rar aparatele speciale de masurat grosimi si lungimi. Cu aceste aparate se pot masura dimensiunile efective ale pieselor sau marimea abaterilor acestora de la dimensiunile nominale, fiind utilizate in sectiile pregatitoare pentru masurarea grosimii lentilelor.

Precizia de masurare a aparatului sau, mai exact, alegerea aparatului, depinde de precizia cotelor din desen.

Grosimea la centru a pieselor polisate se poate masura cu micrometrul sau atorul, daca masurarea se face prin are cu o marime etalon.

Grosimea la centru a lentilelor biconcave se masoara cu micrometrul cu varfuri sau cu un aparat special.

Grosimea la margine a lentilelor se masoara cu rigle, scari gradate, sublere, lupe cu scari gadate. Uniformitatea grosimii la margine ofera indicatii despre centrarea lentilei. Aceasta uniformitate se verifica cu ajutorul unui aparat specific.

Diametrele lentilelor se controleaza cu sublerul, dupa ebosare si cu micrometrul dupa centrare, respectiv debordare sau cu calibre limitative.

Controlul dimensional al fatetelor (tesiturilor) pieselor optice, se face cu ajutorul lupelor de masurare cu putere de 10 - 16 X si cu scari gradate cu precizia de 0,1 mm.

Pentru verificarea dimensiunilor unghiulare ale fatetelor lentilelor se folosesc echere fixe sau reglabile, sabloane, raportoare mecanice sau optice etc.

Verificarea razelor de curbura

Razele de curbura ale suprafetelor sferice slefuite se pot verifica prin urmatoarele metode:

cu ajutorul dispozitivelor de rodat;

cu ajutorul sabloanelor ;

cu ajutorul inelelor sferometrice cu ceas ator sau aparatului numit sferometru ;

cu ajutorul calibrelor optice.

Dipozitivele de rodat utilizate pentru verificarea razelor de curbura, inter operatii, au raza suprafetei de masurare egala cu raza calculata pentru operatia respectiva a procesului tehnologic de prelucrare a lentilei.

Inainte de verificare, lentila sau blocul se spala si se rodeaza usor, manual, cu dispozitivul de rodat. In urma acestei operatii raman urme pe sticla. In functie de pozitia urmelor ramase pe suprafata rodata se pot intalni trei situatii: suprafata cu goluri - urmele se afla pe margini; suprafata cu ridicaturi - urmele se afla in centru; suprafata ondulata - urmele sunt atat pe margine cat si in centru.

Sabloanele de verificare se executa perechi: convex si concav pentru aceeasi raza de curbura. Principiul de masurare are la baza marimea fantei A, formata intre sablon si suprafata piesei verificate.

Inelele sferometrice cu ceas ator sunt utilizate la controlul formei suprafetelor optice, respectiv a razei de curbura. Pot fi folosite la controlul intre operatii in timpul prelucrarii sau la controlul final, obtinandu-se masura abaterii razei de curbura pentru un diametru dat al inelului sferometric cu care se lucreaza. Preactic, pe desenul de executie, conditia referitoare la abaterea de la raza de curbura se inscrie astfel: AR pentru diametrul lentilei, pentru o zona din lentila, de exemplu zona centrala cu diametrul egal 1 : 3 din diametrul lentilei.

In .6 este reprezentat desenul de executie al unei lentile convergente, observandu-se in tabelul ce cuprinde datele referitoare la finisare si tratament si abaterile ARI si AR2 ale razelor de curbura ale piesei.

Pe desenul de executie al piesei optice (.6) este inscris in tabel, pentru fiecare suprafata curba, numarul inelelor de interferenta N, reprezentand precizia executiei in raport cu forma ideala (calibrul optic) respectiv o abatere totala si AN o abatere locala, adica abatere de forma rotunda a franj elor de interferenta.

In .7 este reprezentat modul de masurare al razei de curbura cu sferometrul.

Practic aceasta metoda este o metoda de are a suprafetei prelucrate cu una etalon al calibrului optic.

Calibrele optice sunt executate din sticlele LK 7 si ZK 7, ce sunt caracterizate prin duritate si stabilitate. Dupa destinatie, calibrele optice pot fi: etalon CE, de control CC si de lucru CL. Fiecarei grupe ii corespund trei clase de precizie de executie, caracterizate prin n = 0,1 0,2 ; AN = 0,05 0,1 franje de interferenta si AR = 0,5 15 um.

Calibrele etalon se folosesc pentru verificarea periodica a justetei calibrelor de control si de lucru. Calibrele de control sunt copii ale celor etalon. Calibrele de lucru sunt copii dupa calibrele de control. Toate cele trei tipuri sunt executate in aceeasi clasa de precizie. Calibrele se executa in perechi pentru a se putea verifica raza si neregularitatile suprafetei.

Verificarea formei suprafetelor cu ajutorul calibrelor optice este suficient de simpla si precisa. Principalul dezavantaj al metodei il constituie posibilitatea aparitiei zgarieturilor pe suprafata controlata si, uneori, subiectivismul in aprecierea preciziei de prelucrare dupa imaginea de interferenta.

Verificarea acuratetei suprafetelor prelucrate

Acuratetea.se verifica mai intai pe parcursul procesului tehnologic, dupa slefuire si in final dupa

Dupa slefuire, pe suprafata prelucrata nu trebuie sa existe zgarieturi, puncte si urme de pulberi abrazive de la prelucrarile anterioare. Verificarea se face cu ajutorul unei lupe cu puterea 6 X, prin iluminarea suprafetei de control cu o lampa de 60 100 W.

Suprafetele polisate ale pieselor se verifica fara a fi deblocate din dispozitiv, in lumina reflectata, cu ajutorul unei lupe cu putere de 6 8 X, in aceleasi conditii de iluminare. Se focalizeaza lupa pe marginea reflectata a fluxului luminos, observandu-se defectele de acuratete ale suprafetei: puncte, zgarieturi (rizuri), pete, portiuni de suprafete neprelucrate etc. Controlul final al acuratetei se face pe piesele finite in lumina reflectata difuz, pe normala la suprafata de verificat, pe fondul unui ecran mai inchis. La aprecierea calitatii prelucrarii se tine seama de valorile prescrise in documentatie (.6), pentru bule, striuri, acuratete.

Verificarea centrarii lentilelor

Centrarea lentilelor consta, in verificarea coincideniei axei optice a lentilei cu axa mecanica (geometrica) a lentilei. Practic, se urmareste sa se determina excentricitatea, adica marimea cu care este deplasata axa optica fata de axa geometrica.

Excentricitatea poate aparea in timpul executiei operatiei de centrare - debordare si pe piesa gata prelucrata, in cadrul controlului final.

Verificarea parametrilor optici

Parametrii optici ai pieselor se verifica in laboratoarele de masurari. Pentru aceasta se folosesc standuri optice, alcatuite din autocolimatoare, lunete, microscoape, alte aparate si dispozitive necesare pentru masurari optice. De asemenea, se folosesc aparate speciale, cum ar fi: focometre, refractometre, goniometre, spectrofotometre, polariscoape etc.

Se observa in .6, ca la conditiile pentru sticla sunt trecute: AnD - variatia admisibila a indicelui de refractie care semnifica omogenitatea sticlei; indicele D specifica radiatia galbena a spectrului vizibil; A(nF - nC) este variatia limita a dispersiei medii in care indicii F si C caracterizeaza radiatiile luminoase cu lungimi de unda corespunzatoare culorilor albastru, respectiv rosu; birfringenta (refractia dubla) se datoreaza tensiunilor interne la care este supus materialul si care determina o anizotropie, adica o modificare a proprietatilor de transparenta, in functie de directie.

Rezultatul acestor tensionari este descompunerea unei raze de lumina in doua componente -raza ordinara si raza extraordinara - fenomen ce se datoreaza polarizarii luminii. Birefringenta este pusa in evidenta cu polarimetrul.

Absorbtia (coeficientul de absorbtie al luminii) indica cantitatea de lumina absorbita de masa sticlei.

Pentru determinarea abaterilor AnD si A(nF - nC) se utilizeaza refractometrul Abbe. Principiul de functionare al refractometrului Abbe se bazeaza pe masurarea unghiului limita de refractie al sticlei respective.

Verificarea lentilelor pentru ochelari

Parametrii principali ai lentilelor de ochelari sunt: puterea lentilei, respectiv puterea prismatica, factorul de transmisie si diametrul conturului.

Puterea unei lentile se poate verifica cu ajutorul unui frontifocometru. Aparatele de verificat trebuie sa aiba anumite precizii, in sensul ca pentru masurarea puterii pana la 6,00 dpt, frontifocometrul sa aibe eroarea de masurare tolerata de + / - 0,03 dpt, respectiv puteri intre 6,50 dpt si 12,00 dpt, eroarea tolerata a aparatului sa fie de + / - 0,06 dpt.

Frontifocometrul se foloseste pentru determinarea puterii dioptrice la centrul lentilelor cu axe simetrice si astigmatice, precum si a combinatiilor, in intervalul + / - 25,00 dpt; de asemenea se pot determina directiile principale ale lentilelor astigmatice, precum si actiunea prismatica intre 0,00 si 6,50 dpt si directia razei lentilelor prismatice.

Pentru aprecierea defectelor materialului si de suprafata, lentila pentru ochelari este impartita in trei zone de control circulare concentrice: cu centrul geometric (zona 1) cu diametrul de 30 mm; zona 2 cu diametrul exterior mai mic sau egal cu 64 mm si zona 3 cu diametrul exterior egal cu cel nominal. Lentilele pentru ochelari se executa in trei grupe de calitate. Striurile vizibile cu ochiul liber nu se admit in zonele de control 1 si 2. In zona 3 se admit striuri numai in interiorul unui sector de cerc, corespunzator unui unghi de 150. Bulele si punctele de suprafata sunt in functie de zona si de grupe de calitate.

Controlul defectelor de material, de suprafata si de margine se face cu ochiul liber, la o distanta de 25 cm, prin observarea la limita dintre regiunea luminata si regiunea intunecata. Iluminarea lentilei trebuie sa fie in limitele 350 380 lx. Controlul zgarieturilor se face rotind usor si inclinand lentila intr-o parte si alta.

Latimea zgarieturilor, diametrele punctelor si ale bulelor se pot masura cu un microscop de masurat, cu grosisment de 40 100 X.