پديد آورنده :
هاشمي ريزي، حسين
عنوان :
طراحي و ساخت ابزار پرداخت لنزهاي تخت و كروي اپتيكي جهت رسيدن به دقت سطح 2/λ
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
ساخت و توليد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك
صفحه شمار :
هشت،139ص.: مصور،جدول،نمودار
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
پيمان مصدق
توصيفگر ها :
پرداخت تحت كنترل كامپيوتر , لنزهاي اپتيكي , منحني نرخ براده برداري ابزار , صافي سطح
تاريخ نمايه سازي :
16/4/93
استاد داور :
فدايي، بدرسماي
چكيده فارسي :
چكيده با توجه به گسترش و كاربرد روزافزون لنزهاي اپتيكي در صنايع هوافضا پزشكي اپتيك و و همچنين پيچيده بودن فراينتد ستاخت و پرداخت آنها تحقيقات و پژوهشهاي زيادي در دنيا در راستاي توسعه و بهينهسازي فرايند ساخت آنها صورت گرفتته استت امتروزه بته دليل استفاده از نورهاي با طول موج مرئي در لنزها نياز به لنزهايي با دقت و صافي سطح باال افزايش يافته است فرايند پرداخت به عنتوان آخرين و پر اهميتترين مرحله در ساخت لنز بيشتر از ديگر مراحتل متورد توجته قترار گرفتته استت يكتي از پيشترفته تترين روشهتاي پرداخت لنزها تكنولوژي پرداخت تحت كنترل كامپيوتر ميباشد در اين روش پرداخت معموال ابزاري كوچتك و انعطتا پتيير تحتت فشار و سرعت كنترل شده روي سطح حركت كرده و خطاي سطح را كاهش ميدهد نرخ براده برداري در ايتن روش در حتين حركتت ابزار برروي نقاط مختلف سطح كنترل ميگردد معموال نرخ براده برداري در اين روش با كنتترل سترعت خطتي ابتزار كنتترل متيگتردد سرعت خطي زياد منجر به برادهبرداري كمتر و سرعت خطي كمتر منجر به برادهبراري بيشتر ميشود با توجته بته خطتاي اوليته ستطح سرعت هاي حركتي ابزار تعيين ميگردد تا خطاي سطح كم شده و به سطح ايدهآل نزديك شود در اين پروژه با بومي سازي تكنولوژي و دانش پرداخت تحت كنترل كامپيوتر و با استفاده از ابزارهاي طراحي و ساخته شده لنزهاي تخت و كروي با استتفاده از ماشتين CNC سه محوره پرداخت شدند و به صافي سطح حدود223 نانومتر براي PV رسيدند كه در آن PV فاصله نقطته متاكزيمم تتا مينتيمم ستطح ميباشد به منظور پرداخت لنزهاي تخت ابزارهايي با قطرهاي متفاوت طراحي و ساخته شدند نرخ بترادهبترداري ابتزار يكتي از پارامترهتاي مهتم ورودي نرمافزارهاي ش يهسازي فرايند پرداخت ميباشد كه مرز بين ش يهسازي و عمليات واقعي پرداخت ميباشد در اينجتا بتا استتفاده از روش عملي و آزمايش منحني نرخ برادهبرداري ابزارها بدست آمد با استفاده از روش كنترل سترعت ستطح لنتز تختتي باصتافي ستطح اوليه 0 001 3 5 ميكرومتر براي PV در دو پاس پرداخت شده و صافي سطح به 329 2 49 نانومتر براي PV رسيد كته در آن طول موج ليزر هليوم نئون برابر با 036 نانومتر ميباشد به منظور پرداخت سطوح كروي دو ابزار يكي مفصل دار و ديگري كروي ارائه گرديد ابزارهاي ارائه شده ميتوانند با استتفاده از يتك دستگاه CNC سه محوره برروي سطوح كروي و غير كروي حركت كنند و عمليات پرداختت را انجتام دهتد مهمتترين ويژگتي ابتزار توانايي در حفظ نرخ براده برداري و يا قابل پيشبيني بودن آن ميباشد ابزارهاي ارائه شده در اين پژوهش قابليتت حفتظ نيترو و راستتاي آن در جهت عمود به سطح را دارا ميباشند با استفاده از ابزار مفصل دار ساخته شده و استفاده از روش كنترل سرعت ستطح لنتز كتروي مقعري به شعاع 379913 ميليمتر و قطر 451 ميليمتر با استفاده از استراتژي حركتي اسپيرال تحت 3 پاس پرداخت شد صافي سطح اوليته برابر با 1 896 3 221 ميكرومتر براي PV بوده كه پس از پاس سوم پرداخت صافي سطح به 2 524 كاهش يافت متدلي بتراي تتابع نرخ براده برداري ابزار كروي با استفاده از رابطه پرستون و توزيع تنش هرتزين ارائه گرديد وثابت پرستون ابزار كروي با استفاده از انجتام آزمايش بدست آمد سپس لنزي كروي با شعاع سطح 37 913 ميليمتر توسط ابزار كروي و با استفاده از روش كنترل سترعت پرداختت شد و صافي سطح آن از 1 114 1 764 ميكرومتر به 395 2 606 نانومتر براي PV به ود يافت كلمات كليدي 1 پرداخت تحت كنترل كامپيوتر 0 لنزهاي اپتيكي 3 ابزار پرداخت 4 منحني نرخ برادهبرداري ابزار 5 صافي سطح
چكيده انگليسي :
139 Design and Fabrication of Polishing Tool to Produce Optical Flat and Spherical lenses with 2 surface accuracy Seyed Hosein Hashemi Rizi Hosein Hashemi1@me iut ac ir March 10th 2014 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language Farsi Supervisors Peiman Mosaddegh mosadegh@cc iut ac ir AbstractDue to the widespread and growing use of optical lenses in the aerospace industry and optics devices manyresearches have been done to develop and optimize their the manufacturing process As a result of usingvisible light in the lenses high surface quality is strongly needed Being considered as the last and mostimportant step in the manufacturing of lenses polishing is taken into consideration more than other steps Computer Control Polishing CCP is one of the most advanced polishing techniques in which a smallflexible tool moves along the tool path under the controlled feed rate and pressure Therefore materialremoval could be controlled all over the tool path using feed rate variation To this end considering surfaceinitial profile the tool would bass the valley areas faster than the peak ones In this study CCP method isdeveloped based on tool path discretization By using this method on a 3 axis CNC machine a flat and aspherical lens were polished and surface roughness was decreased to around 300 nanometer for Peak toValley To polish flat lenses some flat tools with different diameter were designed and fabricated Tool materialremoval rate can be considered as the most important input parameter of the CCP method In this study toolmaterial removal rates was obtained by the empirical tests and then to evaluate the tools performances some polishing testes were operated and using feed rate controlling method a flat lens with initial surfaceroughness of 3 5 2 22 micro meters was polished and finally surface roughness was reduced to 0 49 309 nm for PV where is Helium Neon laser wavelength 632nm To apply CCP method for polishing spherical lenses two kind of tool were fabricated one is joint tool andthe other is spherical tool The tools are able to polish and move on the spherical and aspherical surfacesusing a 3 axis CNC machine Being predictable or having a constant material removal rate during polishingprocess is one of the important properties of the tools in this method Moreover both tools are able to keepthe force constant and keep the force vector perpendicular to the surface during the polishing that leads to aconstant MRR By using the joint tool and feed rate control method a concave lens with 154 mm indiameter and 319 73 of reduce curvature was polished using spiral tool path strategy The initial surfaceroughness was 3 1 89 micro meters for PV and after polishing was reduced to 0 5 Because of changing the relative velocity of spherical tool during movement on the spherical lenses thematerial removal rete is variable For this reason a model was presented to determine the material removalrate function of spherical tool by using Preston and Hertzian equations and then Preston Constance wascalculated using empirical testes Finally by spherical tool and feed rate controlling method a polishing testwas performed on a concave lens The surface roughness was reduced from 1 76 to 0 6 for PV Key wordsComputer Control Polishing Spherical Lenses Polishing Tool Tool Influence Function Surface Accuracy
استاد راهنما :
پيمان مصدق
استاد داور :
فدايي، بدرسماي
