ПРОИЗВОДСТВО ОПТИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ ВЫСОКОТОЧНЫХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ

MANUFACTURE OF OPTICAL PRODUCTS BASED ON HIGH PRECISION AUTOMATED SYSTEMS

Murat Nasirov

student, Department of Automation of production processes, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

В этой статье излагаются основные принципы формирования деталей оптики, разрабатываемые на основе автоматических систем.

ABSTRACT

This paper sets out the basic principles of forming optics parts developed on the basis of automatic systems.

Ключевые слова: оптика, производство, автоматика.

Keywords: optics, production, automation.

Крупные научно-технические достижения последнего времени в области астрономии, оптико-электронного зондирования Земли из космоса, космической и лазерной технологии в значительной степени стали возможны благодаря появлению новых высокоточных оптических систем. В связи с этим повысились требования к качеству поверхностей оптических деталей, увеличились их характеристики и габаритные размеры. Наряду с традиционными материалами, применяемыми при производстве оптических деталей (оптическими стеклами, кварцем, ситаллом и др.), все чаще используют нетрадиционные материалы (кремний, германий, бериллий и др.). Классические методы формообразования [1] уже не могут в полной мере обеспечить возрастающие требования по виду и точности оптических поверхностей.

Безошибочное предсказание размеров и формы высокоточных оптических деталей возможно лишь в том случае, когда известны все причины, порождающие отклонения размеров. В реальных условиях практически все факторы, порождающие отклонения размеров, изменяются в процессе обработки поверхности случайным образом. Например, различие твердости заготовок даже в пределах одной поверхности, неравномерность припуска, состояние поверхности инструмента, распределение абразива, деформации при креплении и т.д. Поэтому при изучении свойств системы “станок–приспособление–инструмент–деталь” и при составлении ее математической модели необходимо рассматривать ее, учитывая случайный и неопределенный характер факторов, порождающих отклонения снимаемого припуска от расчетного.

Рисунок 1. Выращивание полых заготовок из расплава лейкосапфира методом локального динамического формообразования: а – схема процесса: 1 – поводок; 2 – керн; 3 – оболочка; 4 – сосуд с расплавом; 5 – источники (А, В, С); 6 – струя расплава; 7 – ось вращающегося сосуда; 8 – ось выращиваемой оболочки; б – вверху – заготовка, внизу – три отполированные ОД

Чем больше факторов, влияющих на форму деталей, будут учитываться системой управления, тем полнее будет информация, используемая для прогноза, тем меньше будет ошибка. Однако увеличение числа учитываемых факторов усложняет систему управления, делает ее менее надежной и менее управляемой. Для производства высокоточных оптических деталей необходимо изготовление с высокой точностью оптических поверхностей. В последние годы вырос интерес к проблеме автоматизации технологических процессов обработки, к финишным операциям доводки точных оптических поверхностей. Цель применения систем автоматического управления точностью обработки (САУТО) — уменьшить отклонения от заданных размеров и формы обрабатываемых поверхностей. В процессе реализации САУТО оптических поверхностей приходится использовать численные методы оптимизации. При использовании численных методов оптимизации для решения технических задач со многими переменными параметрами необходимо проводить большой объем вычислений. Поэтому внедрение методов оптимизации стало возможным после создания высокопроизводительных компьютеров. Вместо стандартных программ реально использовать пакеты программ, включающие в себя библиотеку различных алгоритмов для определения параметров процесса, вспомогательные и управляющие программы, организующие на ЭВМ процесс оптимизации.

В условиях серийного производства, характерного для оптического приборостроения, обеспечение стабильности и однородности продукции выходит на передний план. Одной из главных предпосылок достижения высокого качества оптических систем является автоматизация работ по изготовлению оптических деталей.

Список литературы:

1. https://studfile.net/preview/9842108/page:23/ (дата обращения: 09.08.2022)
2. http://window.edu.ru/catalog/pdf2txt/311/66311/38196 (дата обращения: 11.08.2022)