 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
 
 
 
 
 
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
 
 
Jan Lewandowski 
 
 
 
 
 
 
 
Wykonywanie elementów optycznych 731[04].Z1.04 
 
 
Poradnik dla ucznia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy 
Radom 2007 
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci: 
mgr inŜ. Zdzisław Anglart 
inŜ. Teresa Piotrowska 
 
 
 
Opracowanie redakcyjne:  
mgr inŜ. Jan Lewandowski 
 
 
 
Konsultacja: 
dr inŜ. Anna Kordowicz-Sot 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Poradnik  stanowi  obudowę  dydaktyczną  programu  jednostki  modułowej  731[04].Z1.04 
„Wykonywanie  elementów  optycznych”,  zawartego  w  programie  nauczania  dla  zawodu 
optyk-mechanik. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Wydawca 
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1.
Wprowadzenie
4
2.
Wymagania wstępne
5
3.
Cele kształcenia
6
4.
Materiał nauczania
7
4.1.
Materiały stosowane na elementy optyczne
7
4.1.1. Materiał nauczania
7
4.1.2. Pytania sprawdzające
9
4.1.3. Ćwiczenia
9
4.1.4. Sprawdzian postępów
10
4.2.
Cięcie szkła
11
4.2.1. Materiał nauczania
11
4.2.2. Pytania sprawdzające
14
4.2.3. Ćwiczenia
14
4.2.4. Sprawdzian postępów
15
4.3.
Wiercenie otworów w szkle
16
4.3.1. Materiał nauczania
16
4.3.2. Pytania sprawdzające
17
4.3.3. Ćwiczenia
17
4.3.4. Sprawdzian postępów
18
4.4.
Frezowanie szkła
19
4.4.1. Materiał nauczania
19
4.4.2. Pytania sprawdzające
23
4.4.3. Ćwiczenia
23
4.4.4. Sprawdzian postępów
25
4.5. Docieranie
26
4.5.1. Materiał nauczania
26
4.5.2. Pytania sprawdzające
28
4.5.3. Ćwiczenia
28
4.5.4. Sprawdzian postępów
29
4.6. Szlifowanie powierzchni
30
4.6.1. Materiał nauczania
30
4.6.2. Pytania sprawdzające
41
4.6.3. Ćwiczenia
42
4.6.4. Sprawdzian postępów
44
4.7. Polerowanie powierzchni
45
4.7.1. Materiał nauczania
45
4.7.2. Pytania sprawdzające
49
4.7.3. Ćwiczenia
49
4.7.4. Sprawdzian postępów
52
4.8. Centrowanie soczewek
53
4.8.1. Materiał nauczania
53
4.8.2. Pytania sprawdzające
54
4.8.3. Ćwiczenia
54
4.8.4. Sprawdzian postępów
55
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
4.9. Procesy technologiczne elementów optycznych
56
4.9.1. Materiał nauczania
56
4.9.2. Pytania sprawdzające
58
4.9.3. Ćwiczenia
58
4.9.4. Sprawdzian postępów
60
5.
Sprawdzian osiągnięć
61
6.
Literatura
66
 
 
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
1. WPROWADZENIE
Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o wykonywaniu elementów
optycznych, sposobach ich mocowania i kontroli podczas obróbki. W poradniku znajdziesz: 
–
wymagania  wstępne  –  wykaz  umiejętności,  jakie  powinieneś  mieć  juŜ  ukształtowane, 
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,  
–
cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,
–
materiał  nauczania  –  wiadomości  teoretyczne  niezbędne  do  opanowania  treści  jednostki 
modułowej, 
–
zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy juŜ opanowałeś określone treści,
–
ć
wiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,
–
sprawdzian postępów,
–
sprawdzian  osiągnięć,  przykładowy  zestaw  zadań.  Zaliczenie  testu  potwierdzi 
opanowanie materiału całej jednostki modułowej, 
–
literaturę uzupełniającą.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Schemat układu jednostek modułowych
731[04].Z1
Technologia elementów optycznych
731[04].Z1.03
Wykonywanie mechanizmów drobnych
i precyzyjnych
731[04].Z1.01
Charakteryzowanie elementów
optycznych
731[04].Z1.02
Dobieranie przyrządów optycznych
731[04].Z1.04
Wykonywanie elementów optycznych
731[04].Z1.05
Wykonywanie obróbki specjalnej
elementów optycznych
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu nauczania jednostki modułowej powinieneś umieć:
–
stosować jednostki układu SI,
–
przeliczać jednostki,
–
posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu fizyki,
–
posługiwać  się  podstawowymi  pojęciami  z  zakresu  charakteryzowania  elementów 
optycznych, dobieranie przyrządów optycznych, 
–
rozróŜniać szkice i rysunki wykonawcze,
–
korzystać z róŜnych źródeł informacji,
–
obsługiwać komputer,
–
współpracować w grupie.
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
3. CELE KSZTAŁCENIA 
 
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
–
zorganizować stanowisko pracy,
–
odczytać dokumentację techniczną dla elementów optycznych,
–
scharakteryzować materiały na elementy optyczne,
–
dobrać materiał i ocenić przydatność do obróbki,
–
dobrać i przygotować obrabiarki do pracy,
–
dobrać narzędzia niezbędne do obróbki szkła,
–
dobrać materiały pomocnicze do obróbki szkła,
–
określić  właściwości  poszczególnych  sposobów  mocowania  elementów  optycznych  do 
obróbki, 
–
dobrać sposób mocowania elementów optycznych do obróbki,
–
posłuŜyć się sprzętem pomiarowym,
–
wykonać cięcie szkła,
–
wykonać frezowanie szkła,
–
wykonać docieranie wykonywanych elementów optycznych,
–
wykonać  szlifowanie  i  polerowanie  soczewki,  pryzmatu,  płytki  ogniskowej  i innych 
elementów optycznych, 
–
wykonać centrowanie soczewek,
–
zaplanować proces technologiczny wykonania typowych elementów optycznych,
–
skorzystać z dokumentacji technologicznej, norm i poradników,
–
zastosować  przepisy  bezpieczeństwa  i  higien  pracy,  przeciwpoŜarowe  i  ochrony 
ś
rodowiska.
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
4. MATERIAŁ NAUCZANIA
 
4.1. Materiały stosowane na elementy optyczne
4.1.1. Materiał nauczania
Jednym z najczęściej uŜywanych materiałów do produkcji elementów optycznych jest
szkło optyczne. Jest to przechłodzona ciecz o nadzwyczajnej lepkości. W roku 1775 Szwajcar 
Pierre’  Guinande  zbudował  piec  do  wytopu  szkła,  który  umoŜliwił  uzyskanie  szkła 
o odpowiedniej jakości. 
 
Szkło optyczne otrzymuje się w piecach płomieniowych lub elektrycznych przez
nagrzewanie  i  topienie  wsadu  w  donicy  ceramicznej  lub  w  tyglu  metalowym.  Wsadem  jest 
odpowiednio  dobrana  mieszanina  minerałów.  DuŜe  huty  produkujące  szkło  optyczne 
wytwarzają  go  w  ponad  200  gatunkach,  gdyŜ  duŜy  wybór  szkła  pozwala  na  konstrukcję 
lepszych układów optycznych. 
 
NajwyŜszej jakości szkło otrzymuje się z tygli platynowych. Nagrzewanie wsadu odbywa
się bardzo powoli (1
÷
2 doby) z systematycznym powolnym mieszaniem. Studzenie wykonuje
się  kilkukrotnie  wolnej,  aŜ  do  otrzymania  niekrystalicznej  jednorodnej  masy  tworzącej 
przechłodzoną  ciecz  o  nadzwyczaj  duŜej  lepkości.  Powolne  tempo  procesu  topienia 
i studzenia ma na celu zabezpieczenie masy szklanej przed powstawaniem napręŜeń. 
Podstawowymi parametrami szkła optycznego są:
−
współczynnik załamania (n),
−
współczynnik dyspersji, zwany teŜ liczbą Abbe’go (γ
d
).
Współczynnik załamania zaleŜy od długości fali świetlnej. Nominalny współczynnik
załamania wyznacza się dla Ŝółtej linii „d” helu i oznacza symbolem n
d
. Oprócz tego mierzy
się równieŜ współczynnik załamania dla dwu linii wodoru: niebieskiej „F” i czerwonej „C”, 
oznaczając je odpowiednio: n
F
oraz n
C
. Dyspersją średnią szkła nazywa się róŜnicę n
F
- n
c
.
Współczynnikiem dyspersji, lub liczbą Abbe’go, nazywa się wartość:
C
F
d
d
n
n
n
−
−
=
1
ν
Z analizy wzoru wynika,
Ŝ
e im dyspersja (rozszczepienie) wi
ę
ksza, tym współczynnik
dyspersji jest mniejszy. Ze wzgl
ę
du na warto
ść
współczynnika dyspersji dzieli si
ę
szkło
optyczne na dwie grupy:
−
szkła kronowe (krony) o du
Ŝ
ej liczbie Abbe’go,
−
szkła flintowe (flinty) o małej liczbie Abbe’go.
Przykłady oznacze
ń
szkła wg katalogów polskich:
BK 516-64
borowy kron n
d
= 1,516 ;
ν
d
= 64
F 620-36
flint
n
d
= 1,620 ;
ν
d
= 36
CF 755-27
ci
ęŜ
ki flint n
d
= 1,755 ;
ν
d
= 27
Szkło optyczne powinno posiada
ć
ni
Ŝ
ej wymienione wła
ś
ciwo
ś
ci:
−
bardzo wysok
ą
jednorodno
ść
,
−
całkowit
ą
bezbarwno
ść
,
−
brak napr
ęŜ
e
ń
(dwójłomno
ś
ci),
−
jak najmniejsz
ą
p
ę
cherzowato
ść
,
−
bezsmu
Ŝ
ysto
ść
,
−
nisk
ą
absorpcj
ę
ś
wiatła,
−
odporno
ść
na solaryzacj
ę
(tzn. brak
Ŝ
ółkni
ę
cia lub m
ę
tnienia pod wpływem silnego
i długotrwałego nasłonecznienia).
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
Omawiane wyŜej grupy i odmiany szkła optycznego noszą wspólną nazwę szkła
mineralnego, gdyŜ powstają z przetopienia wsadu mineralnego.
Drugim rodzajem materiału stosowanego na elementy optyczne (w optyce okularowej
i przyrządowej)  są  szkła  organiczne,  czyli  tworzywa  sztuczne  o  właściwościach  fizycznych 
zbliŜonych do szkła mineralnego. Szkła organiczne wytwarza się metodą polimeryzacji. 
Tworzywa mają wiele zalet konstrukcyjnych i technologicznych takich jak: dobra
przepuszczalność  światła  widzialnego,  mały  cięŜar  właściwy,  elastyczność  i  łatwość 
formowania podczas produkcji.  
Posiadają równieŜ wady: naleŜą do nich znaczna rozszerzalność cieplna i mała odporność
na  podwyŜszone  temperatury,  mała  odporność  mechaniczna,  co  wymaga  ochrony  przed 
porysowaniem stosując powłoki utwardzające. 
 
Z wielu polimerów na elementy optyczne stosuje się trzy rodzaje:
−
węglan  allilodwuglikolowy  znany  pod  handlowym  symbolem  CR-39;  jest  to  tworzywo 
termoutwardzalne,  odlewane  w  formach  szklanych;  n
d
= 1,498;
ν
d
= 53,6; cięŜar
właściwy 1,32 g/cm
3
; duŜy skurcz przy polimeryzacji ogranicza jego stosowanie
praktycznie do soczewek okularowych,
−
polimetakrylan  metylu  (symbol  PMMA),  termoplast  przerabiany  przez  wtryskiwanie, 
prasowanie i obróbkę skrawaniem; n
d
= 1,492;
ν
d
= 57,8; cięŜar właściwy 1,19 g/cm
3
,
−
poliwęglan  (symbol  PC),  termoplast  stosunkowo  miękki  kształtowany  wyłącznie  przez 
wtryskiwanie; n
d
= 1,586;
ν
d
= 34,7; cięŜar właściwy 1,20 g/cm
3
.
Ciągłe prace laboratoryjne nad modyfikacją tworzyw sztucznych przez tworzenie
kopolimerów  o  róŜnych  proporcjach  składników,  zwiększanie  cięŜaru  cząsteczkowego,  co 
znacznie  poprawia  właściwości  mechaniczne  oraz  dodatki  stabilizatorów  podnoszące 
odporność  chemiczną  i  na  promieniowanie  ultrafioletowe  pozwalają  oczekiwać  nowych 
sukcesów w zakresie szkieł organicznych. 
Na elementy optyczne uŜywane są równieŜ kryształy optyczne – materiały drogie
o specjalnych
właściwościach
takich
jak
duŜa
przepuszczalność
promieniowania
w ultrafiolecie  i  podczerwieni,  dobry  stosunek  między  refrakcją  a  dyspersją  oraz  dla 
niektórych  z  nich  dobrą  odporność  mechaniczną  i  stabilność  cieplną.  Do  wykonywania 
elementów  optycznych  najczęściej  stosuje  się  syntetyczne  kryształy  optyczne,  które  są 
waŜnym  uzupełnieniem  materiałów  optycznych  przy  produkcji  elementów  laserowych 
przeznaczonych do podczerwieni i ultrafioletu. Tymi materiałami są kryształy kwarcu (SiO
2
),
kalcytu (CaCO
3
), soli kamiennej (NaCl), sylwinu (KCl), fluorytu (CaF
2
). Kryształy te
hodowane  są  sztucznie.  Technologie  ich  hodowania  oraz  technologie  obróbki  stanowią 
oddzielną gałąź optyki. 
 
Półfabrykaty elementów optycznych 
W produkcji wielkoseryjnej i masowej (m.in. szkieł okularowych) półfabrykatami do
obróbki  części  optycznych  są  prasówki.  Prasówka  ma  kształt  pojedynczego  elementu 
z naddatkami  na  obróbkę.  Surowcem  do  wytwarzania  prasówki  jest  przedpraska,  czyli 
prostopadłościan  uzyskany  przez  cięcie  płyty  szklanej,  najczęściej  rolką  z  węglików 
spiekanych.  Następnie  przedpraski  się  waŜy,  a  nadmiar  masy  odłamuje  się  szczypcami  na 
naroŜach, lub zeszlifowywuje. Kolejną operacją jest bębnowanie w celu zaokrąglenia ostrych 
krawędzi i naroŜy, które miałyby tendencję do zawijania się. 
Tak przygotowane przedpraski nagrzewa się w piecu elektrycznym lub gazowym do
temperatury 700
÷
1000
°
C i formuje się w matrycach. Soczewki prasuje się zazwyczaj
w matrycach zamkniętych, a pryzmaty w otwartych. Matryce podgrzewa się, gdyŜ zbyt zimne 
powodują pękanie przedprasek; jednak zbyt gorące utrudniają wyjmowanie prasówek. 
Stosunek  największego  do  najmniejszego  wymiaru  prasówki  nie  powinien  być  większy  niŜ 
15:1;  minimalna  grubość  2 mm,  a  pozostałe  wymiary  gabarytu  minimum  10 mm.  Naddatek 
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
obróbkowy na kaŜdej powierzchni wynosi 0,3
÷
0,7 mm. Głębokość wad powierzchniowych
prasówki  nie  moŜe  przekraczać  połowy  naddatku  obróbkowego.  Tolerancje  wymiarów 
prasówek z matryc zamkniętych wynoszą 
±
(0,5
÷
1,5) mm.
W produkcji małoseryjnej półfabrykaty otrzymuje się przez cięcie bloków lub tafli
szklanych. Szkło w blokach huta dostarcza o wymiarach ścisłych, o ograniczonych minimach, 
lub  dowolnych.  Do  obróbki  najkorzystniejsza  jest  pierwsza  odmiana,  jednak  cena  jest 
najwyŜsza. Szkło taflowe dostarcza się w postaci płyt o grubości do 35 mm. 
4.1.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Czy potrafisz zdefiniować szkło optyczne?
2.
Czy potrafisz wymienić własności szkła optycznego?
3.
Gdzie szukać własności szkła dla danego elementu optycznego?
4.
Do produkcji jakich części optycznych moŜna uŜywać tworzyw sztucznych?
5.
Co to jest katalog szkła optycznego?
6.
Jakie tworzywa sztuczne uŜywamy na elementy optyczne?
7.
Jakich kryształów optycznych uŜywamy do produkcji elementów optycznych?
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1 
 
Określ posługując się katalogami szkieł optycznych właściwości podanych gatunków
szkieł optycznych (CR39, BK 498-65, CF 640-35).
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  dotyczące  szkła  optycznego 
organicznego i mineralnego, 
2)
odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące rodzajów i gatunków szkła 
optycznego, 
3)
odszukać w katalogach szkieł optycznych wskazane symbolami szkła optyczne,
4)
odczytać właściwości wskazanych szkieł,
5)
sporządzić notatkę umieszczając w niej odszukane informacje.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
kartka papieru,
−
długopis,
−
poradnik dla ucznia,
−
katalogi szkieł optycznych mineralnych i organicznych.
Ćwiczenie 2 
 
Posegreguj otrzymane próbki materiałów optycznych i podaj właściwości tych
materiałów.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  dotyczące  szkła  optycznego 
organicznego i mineralnego, 
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
2)
odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące rodzajów i gatunków szkła 
optycznego, 
3)
posegregować otrzymane próbki materiałów optycznych,
4)
podać podstawowe właściwości tych materiałów,
5)
sporządzić notatkę umieszczając w niej odszukane informacje.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
kartka papieru,
−
długopis,
−
poradnik dla ucznia,
−
próbki materiałów optycznych,
−
arkusz spostrzeŜeń.
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić co to jest szkło optyczne?
2)
określić do czego słuŜą tygle platynowe?
3)
określić co to jest norma branŜowa dla szkła?
4)
określić co to jest „napręŜenie” i „absorpcja”, czego one dotyczą?
5)
wskazać  gdzie  są  podane  wymagania  dla  części  optycznej  i  jakich 
parametrów one dotyczą? 
6)
określić jakie materiały oprócz szkła musimy na elementy optyczne?
7)
wymienić  nazwę  kryształów  optycznych  uŜywanych  do  wykonania 
elementu optycznego? 
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
4.2. Cięcie szkła 
 
4.2.1. Materiał nauczania 
 
Wykonywanie elementów optycznych jest procesem złoŜonym i specyficznym, który
powinien  być  prowadzony  w  pomieszczeniach  na  stanowiskach  spełniających  następujące 
wymagania:  
–
ś
rednia temperatura powietrza + 20
o
C,
–
oświetlenie miejscowe na kaŜdym stanowisku pracy,
–
umywalki z ciepłą i zimną wodą oraz osadnikami na odpady produkcyjne,
–
oddzielne  pomieszczenia  dla  poszczególnych  operacji  obróbczych,  w  szczególności 
przeznaczone  do  mycia  elementów  płynami  łatwopalnymi  jak  benzyna,  spirytus  czy 
aceton, 
–
odpowiednia wentylacja ogólna lub stanowiskowa,
–
zakaz palenia tytoniu.
Obróbka elementów optycznych dzieli się na dwa etapy:
−
obróbkę  wstępną  –  polegającą  na  wykonaniu  z  bryły  szkła  elementu  o  kształcie 
gotowego  wyrobu  z  odpowiednimi  zapasami  na  dalszą  obróbkę.  Jest  to  cięcie, 
frezowanie, szlifowanie oraz wiercenie otworów, 
−
obróbkę  wykańczającą  –  polegającą  na  uzyskaniu  odpowiedniej  jakości  powierzchni 
wykonywanych  elementów.  Zaliczamy  tu  docieranie,  szlifowanie  wykańczające 
i polerowanie. 
 
Cięcia szkła 
Do wykonania tej operacji moŜemy uŜywać ostrzy diamentowych, rolek stalowych lub
pił diamentowych w zaleŜności od grubości materiału i rodzaju powierzchni ciętych.
Polerowane tafle szklane o grubości do 6 mm rozcina się diamentem szklarskim.
Wystająca  część  ziarna  diamentowego  ma  ostrą  krawędź  tnącą  utworzoną  przez  łupanie 
duŜych  ziaren  diamentów  syntetycznych.  Do  rysowania  naleŜy  diament  ustawić  prostopadle 
do tafli i prowadzić jak na rysunku. 1a wzdłuŜ liniału. 
Rys. 1. Cięcie szkła noŜem diamentowym [opracowanie własne]
Dobrze prowadzony diament wydaje charakterystyczny, niski dźwięk i pozostawia na
powierzchni  szkła  cienką  rysę.  Po  lekkim  naciśnięciu  tafli  przy  krawędzi  stołu,  szkło  pęka 
wzdłuŜ rysy. Grubsze tafle łupie się po opukaniu młoteczkiem jak na rysunku 1b. 
Okrągłe tarcze i pierścienie wycina się przy pomocy rozcinarki kołowej pokazanej na
rysunku 2.
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
Rys. 2. Wycinanie kształtów okrągłych [opracowanie własne]
Grubsze płyty lub tafle matowe przecina się przy pomocy rolki z węglików spiekanych
(rysunek 3 i 4), zakończonej ostro zaszlifowaną krawędzią (rysunek 5).
Rys. 3. Rolka do cięcia szkła [opracowanie własne]
Rys. 4. Rolka do cięcia szkła [opracowanie własne]
Rys. 5. Kształt noŜa [opracowanie własne]
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
Rolkę, pochyloną jak na rysunek 6 naleŜy mocno dociskać i równocześnie toczyć po
powierzchni  szkła.  Cienkie  i  niewielkie  tafle  łamie  się  po  opukaniu  młoteczkiem  strony 
niezarysowanej. 
Rys. 6. Cięcie za pomocą rolki [opracowanie własne]
Najczęściej stosowanym sposobem cięcia szkła optycznego jest przecinanie piłami.
Ostrza  tnące  tworzą  diamentowe  ziarna  zatopione  w  mosiądzu  na  obwodzie  stalowej  tarczy 
o średnicy 250
÷
400 mm i grubości 1,8 mm. Prędkość obwodowa tarczy wynosi około 25 m/s.
Przesuw materiału względem narzędzia nie moŜe być sztywny jak w obrabiarkach do metali, 
gdyŜ  ewentualne  chwilowe  przeciąŜenia  groziłyby  pękaniem  szkła.  Schemat  piły  do  szkła 
przedstawia rysunek 7.  
Rys. 7. Schemat piły do cięcia szkła [opracowanie własne]
Blok szkła 1dociskamy do tarczy 2 cięŜarkiem 3, przewieszonym przez rolkę 4. W celu
uniknięcia  napręŜeń  w  szkle  wskutek  jego  nagrzewania  przez  tarcie  ziaren  diamentowych, 
stosuje się obfite chłodzenie przez zanurzenie dolnej części tarczy w wanience 5 wypełnionej 
wodą  z  dodatkiem  nafty.  Szerokość  przecięcia  wynosi  2 mm,  a  uzyskana  dokładność 
wymiarów około 
±
0,25 mm. Znacznie wyŜszą dokładność uzyskuje się na piłach sterowanych
numerycznie.
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
Cięcie na piłach stosuje się nie tylko do przecinania bloków i tafli szkła na półfabrykaty,
lecz  równieŜ  do  rozcinania  zespolonych  przez  sklejenie  słupków  na  kwadraty  (rysunek  8a), 
trójkąty (rysunek 8b). 
 
 
Rys. 8. Rozcinanie zespolonych słupków: a) na kwadraty, b) na trójkąty [opracowanie własne]
 
4.2.2. Pytania sprawdzające 
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jakimi narzędziami moŜemy ciąć szkło?
2.
Jakie płyty szklane tniemy za pomocą noŜa diamentowego?
3.
W jaki sposób tniemy rolką?
4.
Do czego słuŜy piła diamentowa?
4.2.3. Ćwiczenia 
 
Ćwiczenie 1 
 
Dokonaj cięcia płyty szklanej za pomocą rolki wg otrzymanego rysunku. 
 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 
1)
odszukać w materiałach dydaktycznych informacji dotyczących cięcia szkła,
2)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacji  dotyczących  rodzajów  narzędzi  do 
cięcia szkła, 
3)
przygotować stanowisko do cięcia płyt szklanych za pomocą rolki,
4)
skompletować narzędzia i pomoce potrzebne do wykonania zadania,
5)
odczytać rysunek,
6)
przygotować narzędzia pomiarowe,
7)
wykonać cięcie płyty na wymiary wskazane na rysunku,
8)
sprawdzić wykonane elementy.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
rysunki wykonawcze do wykonania zadania,
−
płyty szklane do pocięcia,
−
rolki do cięcia,
−
liniały do cięcia szkła,
−
suwmiarki i kątowniki.
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
Ćwiczenie 2 
 
Dobierz narzędzia do:
a)
cięcia polerowanej płyty ze szkła mineralnego o grubości 4 mm,
b)
wycięcia krąŜka o średnicy 100 mm z płyty ze szkła mineralnego,
c)
cięcia polerowanej płyty ze szkła mineralnego o grubości 10 mm,
d)
cięcia bloku szkła mineralnego,
e)
cięcia płyty ze szkła organicznego o grubości 15 mm.  
 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 
1)
odszukać w materiałach dydaktycznych informacji dotyczących cięcia szkła,
2)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacji  dotyczących  rodzajów  narzędzi  do 
cięcia szkła, 
3)
dobrać narzędzia do cięcia szkła dla poszczególnych przykładów,
4)
sporządzić notatkę z wykonanego ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
komplet narzędzi do cięcia szkła,
−
katalogi narzędzi do cięcia szkła,
−
kartka A4.
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
wymienić narzędzia do cięcia szkła?
2)
scharakteryzować cięcie za pomocą noŜa diamentowego?
3)
scharakteryzować cięcie za pomocą rolki?
4)
scharakteryzować cięcie za pomocą piły diamentowej?
5)
omówić budowę piły diamentowej?
6)
dobrać narzędzia do cięcia szkła optycznego?
7)
ciąć szkło optyczne w bloku?
8)
ciąć płyty szklane?
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
4.3. Wiercenie otworów w szkle
4.3.1. Materiał nauczania 
 
Bardzo małe otwory o średnicy do 3 mm wierci się za pomocą wiertła diamentowego
(rysunek  9),  którego  część  skrawająca  wykonana  jest  z  podłuŜnego  odłamka  diamentu 
syntetycznego. 
Rys. 9. Wiertła diamentowe [opracowanie własne]
Po zatopieniu ziarna twardym lutem w stalowej, walcowej oprawce szlifuje się diament
współosiowo  z  oprawką  na  graniastosłup  o  przekroju  trójkąta  równobocznego,  a  wystający 
koniec  na  ostrosłup  foremny  z  wierzchołkiem  w  osi  cylindra  oprawki.  Wiercenie  wykonuje 
się  na  szybkoobrotowej,  precyzyjnej  wiertarce.  W  czasie  wiercenia  naleŜy  wiertło  często 
wycofywać do góry, a miejsce obróbki zwilŜać terpentyną lub naftą. 
Otwory o średnicy 3
÷÷÷÷
15 mm wierci się przy pomocy wierteł piórkowych lub spiralnych
z  ostrzem  z  węglików  spiekanych  (rysunek  10).  Kąt  wierzchołkowy  tych  wierteł  wynosi 
około 80
°
.
Rys. 10. Wiertło spiralne [opracowanie własne]
Otwory w szkle o średnicach powyŜej 3 mm moŜna wykonywać takŜe przez
wyszlifowanie  ściernicą  trzpieniową  walcowo  –  stoŜkową,  walcową  lub  ostrołukową. 
Najlepiej do tego celu nadają się ściernice z ziarnem diamentowym naturalnym (oznaczone na 
metryczce  literą  „D”),  diamentowym  syntetycznym  (oznaczenie  „SD”),  lub  karborundowym 
(oznaczenie „C”). 
Ostre krawędzie otworów są bardzo podatne na wyszczerbienia, z tendencją do pęknięć.
Dlatego  wykonane  otwory  naleŜy  fazować,  najlepiej  dwustronnie,  przy  pomocy 
drobnoziarnistej  ściernicy  trzpieniowej  walcowo-stoŜkowej.  Szlifowanie  i  fazowanie 
otworów ściernicami trzpieniowymi wykonuje się na wiertarce, analogicznie jak wiercenie.  
W czasie wiercenia i fazowania naleŜy oczy osłaniać okularami ochronnymi.  
Otwory powyŜej 10 mm moŜna wykonywać operacją wiercenia trepanacyjnego przy
pomocy rurkowego freza z ziarnem diamentowym (rysunek 11).
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
Rys. 11. Wiercenie za pomocą wiertła trepanacyjnego [opracowanie własne]
Wiercenie trepanacyjne polega na usuwaniu pierścieniowych warstw szkła, przy czym
powstaje  krąŜek  materiału  o  Ŝądanej  średnicy  zewnętrznej  D,  równej  wewnętrznej  średnicy 
freza  rurkowego.  Operację  wiercenia  trepanacyjnego  stosuje  się  często  do  otrzymywania 
w produkcji  seryjnej  półfabrykatów  do  dalszej  obróbki  soczewek  i  okrągłych  płytek 
(ogniskowych,  ochronnych).  Wiercenie  trepanacyjne  wykonuje  się  najczęściej  na  kilku 
płytach sklejonych w blok jak na rysunek 11b. Po wierceniu wyjmuje się pozostałe w środku 
słupki,  a  po  ich  rozklejeniu  otrzymuje  się  płytki  (jak  na  rysunku  11a)  do  dalszej  obróbki. 
Wiercenie trepanacyjne zastępuje dwie operacje: cięcia i zaokrąglania.  
Wykonywanie otworów o dowolnym kształcie i wymiarach w róŜnych materiałach
(takŜe w szkle, ceramice, metalach) umoŜliwiają wiertarki i frezarki laserowe.
 
4.3.2. Pytania sprawdzające 
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jakimi narzędziami moŜemy wiercić otwory w szkle?
2.
Jakiego rodzaju otwory moŜemy wykonać za pomocą wierteł piórkowych?
3.
Jakiego rodzaju otwory moŜemy wykonać za pomocą wierteł trepanacyjnych?
4.
Jakiego rodzaju otwory moŜemy wykonać za pomocą wiertarek laserowych?
4.3.3. Ćwiczenia 
 
Ćwiczenie 1 
 
Wywierć otwory wg wskazanego rysunku w płycie ze szkła mineralnego i organicznego. 
 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 
1)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacji  dotyczących  wiercenia  otworów 
w szkle optycznym, 
2)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacji  dotyczących  wierteł  stosowanych  do 
szkła optycznego, 
3)
odszukać w materiałach dydaktycznych informacji dotyczących trasowania otworów,
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
4)
dobrać przybory i narzędzia do trasowania,
5)
dobrać przyrządy pomiarowe,
6)
dobrać wiertła do wykonania otworów,
7)
odtarasować otwory na płytach szklanych wg rysunku,
8)
wykonać otwory w płycie ze szkła mineralnego,
9)
wykonać otwory w płcie ze szkła organicznego,
10)
sprawdzić wykonane otwory.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
przyrządy traserskie,
−
wiertła do wiercenia otworów w szkle mineralnym i organicznym,
−
rysunek do wykonania otworów,
−
przyrządy pomiarowe do wykonywania pomiarów liniowych.
 
Ćwiczenie 2 
 
Dobierz narzędzia do wywiercenia otworów:
–
o średnicy 2 mm,
–
o średnicy 8 mm,
–
o średnicy 15 mm,
oraz do fazowania otworów o średnicy 10 mm.
 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 
1)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacji  dotyczących  wiercenia  otworów 
w szkle optycznym, 
2)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacji  dotyczących  wierteł  stosowanych  do 
szkła optycznego, 
3)
dobrać wiertła do wykonania wskazanych otworów,
4)
sporządzić notatkę z wykonanego ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
przyrządy traserskie,
−
komplet wierteł do wiercenia otworów w szkle mineralnym i organicznym,
−
katalogi narzędzi do wiercenia otworów szkle optycznym,
−
kartka papieru formatu A4.
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
sklasyfikować wiertła do szkła?
2)
scharakteryzować wiercenie otworów w szkle optycznym?
3)
omówić budowę wiertła piórkowego?
4)
scharakteryzować budowę wiertła rurkowego?
5)
dobrać narzędzia do wiercenia otworów w szkle optycznym?
6)
wywiercić otwory o róŜnych średnicach w szkle optycznym?
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
4.4. Frezowanie szkła
4.4.1. Materiał nauczania 
 
Frezarki do zgrubnej obróbki płaskich powierzchni szklanych przypominają budową
frezarki do metali, jednak frezy do szkła są w istocie ściernicami diamentowymi.
Rys. 12. Frez do szkła (ściernica diamentowa) [opracowanie własne]
Frez do szkła (rysunek 12) posiada stalowy korpus 1 oraz warstwę skrawającą grubości
2
÷
6 mm, która składa się z ziaren diamentowych osadzonych w osnowie zazwyczaj ze stopu
miedzi.
a)
b)
Rys. 13. Frezy do szkła: a) walcowy, b) garnkowy [opracowanie własne]
Do frezowania większych płaszczyzn uŜywa się frezów walcowych (rysunek 13a) lub
garnkowych (rysunek 13b). Do wstępnego frezowania stosuje się ziarna diamentowe 150
µ
m
(średni wymiar gabarytu ziarna), do dokładnego ziarna ok. 100
µ
m, a do bardzo dokładnego
60
µ
m. Obrabiany materiał i narzędzie chłodzi się obficie emulsją wody z dodatkiem 5%
oleju.
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
Mocowanie obrabianych przedmiotów odbywa się w mechanicznych uchwytach,
zaciskach spręŜystych lub próŜniowych, albo do  magnetycznego stołu (na stalowej płycie są 
przyklejone elementy do obróbki). 
Do produkcji wielkoseryjnej stosuje się frezarki z przezbrajanymi kilkoma jednostkami
obróbczymi;  kaŜda  napędzana  własnym  silnikiem.  Wydajność  takich  frezarek  jest  bardzo 
wysoka, a jeden operator obsługuje równocześnie 2
÷
4 obrabiarek.
Po frezowaniu otrzymuje się duŜą dokładność kształtu i wymiarów, jednak chropowatość
powierzchni jest duŜa (średnio Rz = 10
µ
m). Z tego powodu przed polerowaniem stosuje się
operację docierania, lub szlifowania drobnego luźnym ścierniwem. 
 
Rys. 14. Schemat frezowania powierzchni sferycznych: a) wypukłych, b) wklęsłych [opracowanie własne]
 
 
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
Frezowanie powierzchni sferycznych wypukłych przedstawia rysunek 14a, zaś
powierzchni  wklęsłych  rysunek  13b.  Przy  obróbce  powierzchni  wypukłych  półfabrykaty  1 
przykleja się do metalowego narzędzia 2 z powierzchnią kulistą o promieniu R
1
, ze względu
na kształt zwanego „grzybem”. Do „grzyba” przykręcone są podkładki odpowiedniej grubości 
i kształtu słuŜące do przyklejenia półfabrykatów, które mają być obrobione na powierzchnie 
sferyczne o promieniu R.  
Frezowanie wykonuje się frezem garnkowym 3 z nasypem diamentowym 4.
W zaleŜności  od  parametrów  D  oraz  r  dysponowanych  frezów  naleŜy  oś  wrzeciona 
narzędziowego skręcić względem grzyba o kąt w obliczony ze wzoru:  
)
(
2
sin
r
R
D
w
+
=
Podczas obróbki wrzeciona grzyba i freza obracają się wokół własnych osi. Obróbkę
wszystkich  grzybów  w  serii  wykonuje  się  do  jednego  wymiaru  h,  co  pozwala  utrzymać 
bardzo mały rozrzut grubości frezowanych soczewek. 
Analogicznie frezuje się powierzchnie wklęsłe półfabrykatów przyklejonych do wkładek,
które  są  wkręcone  do  czaszy  kulistej  (rysunek  14b).  Wymagany  promień  R  wklęsłej 
powierzchni  sferycznej  uzyskuje  się  przez  skręcenie  wrzeciona  narzędziowego  względem 
wrzeciona czaszy o kąt obliczony ze wzoru: 
)
(
2
sin
r
R
D
w
−
=
Pojedyncze soczewki do frezowania powierzchni sferycznych mocuje się w zacisku jak
na rysunek 15. 
 
a)
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
b)
c)
Rys. 15. Schemat frezowania pojedynczej soczewki: a) [opracowanie własne]
b), c) [http://www.soczewki.produkcja.com.pl / f-ma B&M OPTIK GmbH]
Sprawdzanie powierzchni soczewki po frezowaniu odbywa się przez zatarcie obrabianej
soczewki  w  czaszy  mosięŜnej.  Dobrze  wykonany  element  powinien  się  zabarwić  do  2/3 
swojej średnicy (rysunek 16).  
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
Rys. 16. Czasza mosięŜna do sprawdzania soczewki po frezowaniu promienia
[http://www.soczewki.produkcja.com.pl / f-ma B&M OPTIK GmbH]
Sprawdzanie powierzchni płaskich po frezowaniu odbywa się za pomocą szklanego
liniału. 
 
Grubość frezowanych elementów moŜemy sprawdzać za pomocą suwmiarki lub czujnika
zegarowego. 
 
4.4.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jakich narzędzi uŜywamy do frezowania szkła optycznego?
2.
Jak zbudowany jest frez garnkowy?
3.
W jaki sposób mocujemy pojedyncze soczewki do frezowania?
4.
Czym roŜni się frezowanie powierzchni wklęsłych i wypukłych?
5.
W jaki sposób sprawdzamy elementy po frezowaniu?
4.4.3. Ćwiczenia 
 
Ćwiczenie 1 
 
Dobierz narzędzia i sposób mocowania do wskazanych na rysunkach elementów do
frezowania.
 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 
1)
odszukać w materiałach dydaktycznych informacji dotyczących frezowania szkła,
2)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacji  dotyczących  sposobów  mocowania 
elementów do operacji frezowania, 
3)
odszukać w materiałach dydaktycznych informacji dotyczących rodzajów frezów,
4)
odczytać wskazane rysunki techniczne,
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
5)
dobrać sposoby mocowania wskazanych elementów do frezowania,
6)
dobrać frezy do wykonania frezowania,
7)
wypisać dobrane narzędzia i dobrane sposoby mocowania do operacji frezowania.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
katalogi frezów do szkła,
−
komplet frezów do szkła,
−
rysunki technologiczne elementów optycznych,
−
suwmiarka,
−
kartka papieru A4.
 
Ćwiczenie 2 
 
Wyznacz kąt pod jakim naleŜy ustawić frez garnkowy względem grzyba i czaszy do
frezowania jeśli D = 200 mm, R = 10 mm i r = 5 mm .
 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 
1)
odszukać w materiałach dydaktycznych informacji dotyczących frezowania szkła,
2)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacji  dotyczących  sposobów  mocowania 
elementów do operacji frezowania, 
3)
odszukać w materiałach dydaktycznych wzory do wyznaczania kąta pochylenia freza,
4)
wyznaczyć kąt w frezów względem grzyba,
5)
wyznaczyć kąt w frezów względem czaszy.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
tablice trygonometryczne,
−
kartka papieru A4.
 
Ćwiczenie 3 
 
Wyfrezuj soczewkę dwuwypukłą wg otrzymanego rysunku. 
 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 
1)
odszukać w materiałach dydaktycznych informacji dotyczących frezowania szkła,
2)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacji  dotyczących  sposobów  mocowania 
elementów do operacji frezowania, 
3)
odszukać w materiałach dydaktycznych wzory do wyznaczania kąta pochylenia freza,
4)
odczytać rysunek soczewki i instrukcję technologiczną wykonania operacji frezowania,
5)
dobrać uchwyt mocujący,
6)
dobrać frez do szkła,
7)
dobrać przyrządy pomiarowe potrzebne do wykonania operacji frezowania soczewki,
8)
zamocować obrabiany materiał,
9)
ustawić frez wg instrukcji technologicznej,
10)
wykonać frezowanie pierwszej strony soczewki,
11)
sprawdzić promień wykonanej powierzchni soczewki,
12)
zamocować soczewkę do obróbki drugiej strony soczewki,
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
13)
ustawić frez do obróbki II strony soczewki wg instrukcji technologicznej,
14)
wykonać frezowanie II strony soczewki,
15)
sprawdzić promień wykonanej powierzchni,
16)
sprawdzić grubość wyfrezowanej soczewki.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
komplet frezów garnkowych do szkła,
−
frezarka do szkła,
−
instrukcja obsługi frezarki,
−
instrukcja technologiczna wykonania operacji frezowania soczewki,
−
uchwyty do mocowania soczewek do frezowania,
−
suwmiarka,
−
czujnik zegarowy i komplet płytek wzorcowych,
−
czasze mosięŜne do sprawdzania promieni wykonywanych soczewek.
4.4.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
sklasyfikować frezy do szkła?
2)
scharakteryzować frezowanie elementów optycznych?
3)
omówić budowę frezarki do szkła?
4)
scharakteryzować sposoby mocowania elementów optycznych do 
frezowania? 
5)
dobrać narzędzia do frezowania szkła?
6)
wykonać frezowanie soczewki dwuwypukłej?
7)
wykonać frezowanie płaszczyzny?
8)
sprawdzić elementy po frezowaniu?
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
4.5. Docieranie
4.5.1. Materiał nauczania 
 
W celu zwiększenia dokładności kształtu i wymiarów, a przede wszystkim zmniejszenia
chropowatości  powierzchni  po  frezowaniu  stosuje  się  docieranie.  Docieraniu  poddaje  się 
powierzchnie płaskie, sferyczne i toryczne.  
Operacja docierania wymaga duŜych nacisków na obrabianą powierzchnię, jest jednak
krótkotrwała  (poniŜej  1-ej  minuty)  i  powoduje  znikome  zuŜycie  narzędzi.  Do  produkcji 
masowej  stosuje  się  narzędzia  z  duŜymi  segmentami  ziaren  diamentowych  zatopionych 
w osnowie ze stopów miedzi (rysunek 17).  
Rys. 17. Docieranie w produkcji masowej [opracowanie własne]
Do produkcji seryjnej stosuje się czasze, grzyby i tarcze stalowe wyklejone pastylkami
(rysunek 18).
 
 
Rys. 18. Docieranie w produkcji seryjnej [opracowanie własne]
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
Pastylki mogą być wypełnione ziarnami diamentowymi w całej masie lub tylko w części
grubości (zwykle 1
÷
2 mm). Pastylki posiadają średnicę 4
÷
15 mm, a grubość 2
÷
4 mm.
Wielkość ziarna 8
÷
40
µ
m.
Przykłady tarcz docierających pokazuje rysunek 19.
Rys. 19. Tarcze docierające [http://zto.mchtr.pw.edu.pl/download/.pdf - dr inŜ. Michał Józwik]
Rozmieszczenie pastylek powinno umoŜliwić przepływ chłodziwa oraz startych drobin
szkła przez kanały w narzędziu jak na rysunek 20.
Rys. 20. Schemat docierania [opracowanie własne]
Podczas docierania naleŜy chłodzić narzędzie i obrabiane przedmioty emulsją wody
z olejem.  Prawidłowy  przebieg  obróbki  zapewnia  trwałość  narzędzia  do  2000  obrobionych 
powierzchni.  Zastosowanie  docierania  wydatnie  skraca  czas  polerowania  tzn.  operacji 
wielokrotnie  dłuŜszej,  wymagającej  wysokich  kwalifikacji  pracowników  i  kosztownych 
materiałów. 
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
4.5.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jaką obróbkę nazywamy docieraniem?
2.
Co to są pastylki diamentowe?
3.
Jakie powierzchnie moŜemy obrabiać za pomocą docierania?
4.
Jakiego chłodziwa uŜywamy do docierania?
5.
Jaką operację zastępujemy docieraniem?
4.5.3. Ćwiczenia
 
Ćwiczenie 1 
 
Zaprojektuj operację docierania soczewki wg załączonego rysunku. 
 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 
1)
odszukać w materiałach dydaktycznych informacji dotyczących docierania,
2)
odczytać rysunek soczewki,
3)
dobrać narzędzia do docierania,
4)
dobrać uchwyt do mocowania elementów do obróbki,
5)
dobrać przyrządy kontrolne i pomiarowe,
6)
zapisać czynności występujące podczas operacji docierania.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia
−
kartka papieru A4,
−
długopis,
−
katalogi pastylek diamentowych,
−
katalogi narzędzi docierających,
−
katalogi uchwytów naklejniczych,
−
rysunek konstrukcyjny soczewki.
 
Ćwiczenie 2 
 
Dobierz narzędzia i sprawdziany do wykonania operacji docierania powierzchni płaskiej
(płytki  płaskorównoległej)  i  soczewki  płaskowypukłej  wg  załączonych  rysunków 
konstrukcyjnych. 
 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 
1)
odszukać w materiałach dydaktycznych informacji dotyczących docierania,
2)
odczytać rysunek soczewki i płytki płaskorównoległej,
3)
dobrać narzędzia do docierania,
4)
dobrać przyrządy kontrolne i pomiarowe,
5)
sporządzić notatkę z wykonanego ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia
−
kartka papieru A4,
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
−
długopis,
−
katalogi pastylek diamentowych,
−
katalogi narzędzi docierających,
−
katalogi przyrządów pomiarowych,
−
rysunek konstrukcyjny soczewki i płytki płaskorównoległej.
4.5.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
sklasyfikować narzędzia do docierania?
2)
scharakteryzować docierania elementów optycznych?
3)
omówić budowę narzędzia docierającego?
4)
wykonać docieranie soczewek?
5)
dobrać narzędzia do docierania?
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
4.6. Szlifowanie powierzchni
4.6.1. Materiał nauczania
 
Wiadomości wstępne 
Do grupowej obróbki elementy naleŜy zamocować na uchwytach naklejniczych.
W zaleŜności  od  kształtu  elementów  mocowanych  będziemy  uŜywać  róŜnego  rodzaju 
uchwytów naklejniczych oraz kleiw. 
 
Rodzaje kleiw 
Do najczęściej stosowanych kleiw do blokowania elementów optycznych do obróbki
zaliczamy:  
–
wosk pszczeli słuŜy do naklejania na uchwyty naklejnicze prawie wszystkich elementów 
podczas  obróbki  zgrubnej.  Jest  łatwo  usuwalny  poprzez  namoczenie  i  umycie  elementu 
i uchwytów  w  benzynie  ekstrakcyjnej.  Kleimy  nim  płytki  do  powierzchni  uchwytu 
naklejniczego,  jak  i  płytki  do  obróbki  obrzeŜy  sklejając  je  w  słupki.  Wosku  będziemy 
uŜywać  do  sklejania  i  naklejania  płytek  o  wymiarach  40÷140  mm.  Płytki  wymagające 
mocnego  połączenia:  słupki,  które  będą  rozcinane  piłą  będziemy  sklejać  mieszaniną 
wosku pszczelego i kalafonii, 
–
kompozycji  wosku  pszczelego  i  kalafonii  uŜywamy  wtedy,  gdy  zachodzi  konieczność 
zachowania  duŜej  stabilności  elementów  optycznych  (zaokrąglanie,  cięcie  na  pile 
słupków,  szlifowanie  zgrubne,  drobne,  polerowanie).  Kalafonia  dodana  do  wosku 
powoduje zwiększenie twardości i wytrzymałości połączenia. Im większa ilość kalafonii, 
tym  sztywniejsze  będzie  połączenie  elementów  ze  sobą  (słupki)  lub  z  uchwytem 
naklejniczym, 
–
smoła naklejnicza jest to komponent w skład którego wchodzą: kalafonia, pak drzewny, 
olej  mineralny  i  napełniacz  w  celu  utwardzenia  smoły  naklejniczej.  Jako  napełniacze 
moŜemy uŜyć talku, kredy, gipsu. Muszą być one czyste, pozbawione wtrąceń twardych, 
aby  nie  rysowały  obrabianego  szkła.  Odpowiednią  twardość  smoły  naklejniczej 
uzyskujemy  poprzez  odpowiedni  skład  kompozycji.  Smołę  naklejniczą  moŜna  uŜywać 
dwukrotnie, naleŜy tyko pamiętać, Ŝe podgrzewanie smoły zwiększa jej twardość, 
–
smoła  centrownicza  uŜywana  do  naklejania  soczewek  wypolerowanych  na  uchwyty 
centrownicze.  Jest  ona  komponentem  paku  drzewnego  (50%),  kalafonii  (25%),  szelaku 
(25%).  Szelak  jest  Ŝywicą  naturalną  otrzymywaną  z  wydzieliny  czerwców  lakowych 
Ŝ
yjących głównie na południowoazjatyckich figowcach. Teraz uŜywa się teŜ szelaku
syntetycznego,
–
gips  do  blokowania  pryzmatów  średniej  klasy  dokładności  kątowej  do  szlifowania 
drobnego  i  polerowania  moŜemy  uŜywać  gipsu  chirurgicznego  (mały  współczynnik 
kurczliwości podczas wiązania). 
Rozpuszczają się one w niskich temperaturach (oprócz gipsu), mają dobrą przyczepność 
do podłoŜa, oraz łatwo je moŜna usunąć z uchwytów naklejniczych i elementów optycznych. 
 
Obróbka luźnym ścierniwem 
Frezowanie i docieranie elementów optycznych stosuje się w produkcji masowej
i wielkoseryjnej.  W  produkcji  jednostkowej  oraz  w  małych  i  średnich  seriach  przewaŜa 
obróbka  luźnym  ścierniwem,  co  oznacza,  Ŝe  ziarna  ścierne  nie  są  zblokowane  z  korpusem 
narzędzia, lecz podawane luźno w postaci rzadkiej papki proszku ściernego (lub polerskiego) 
w wodzie. 
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
Szlifowanie powierzchni odbywa się w dwu operacjach: szlifowania zgrubnego
i drobnego.  KaŜda  z  tych  operacji  moŜe  być  wykonywana  ręcznie  lub  maszynowo. 
Do zgrubnej  obróbki  ręcznej  stosuje  się  proste  obrabiarki  jednowrzecionowe,  w  których 
wrzeciono  napędzane  silnikiem  elektrycznym  usytuowane  jest  pionowo  i  skierowane 
nagwintowaną końcówką ku górze.  
W celu zamocowania do szlifowania zgrubnego płytki płaskorównolegle moŜemy
naklejać na uchwyty naklejnicze. Narzędzia wykonane są z aluminium. Jako kleiwa uŜywamy 
wosku naklejniczego. Nagrzewanie elementów i uchwytów naklejniczych moŜemy prowadzić 
w  piecu  elektrycznym  do  temperatury  topnienia  wosku  (~50÷0
°
C) lub za pomocą palnika
gazowego.  Po  podgrzaniu  powierzchnię  roboczą  uchwytu  naklejniczego  i  stronę  nie 
przeznaczoną  do  obróbki  elementu  optycznego  smarujemy  woskiem  następnie  układamy 
równomiernie  na  powierzchni  roboczej  uchwytu  naklejniczego  stroną  pokrytą  woskiem  do 
powierzchni  narzędzia  naklejniczego.  Płytki  ułoŜone  na  narzędziu  dociskamy  tak,  aby 
wycisnąć  nadmiar  kleiwa.  Im  cieńsza  warstwa  kleiwa  tym  lepsza  przyczepność.  Ten  sposób 
mocowania odnosi się do operacji szlifowania na równoległość powierzchni płaskich. 
Rys. 21. Naklejanie płytek [9, s.54]
W celu obrobienia obrzeŜy plytek przeznaczonych na okrągłe elementy lub pryzmy
zachodzi  konieczność  sklejania  płytek  płaskorównoległych  w  słupki.  W  tym  celu 
podgrzewamy  płytki  do  temperatury  (40÷60
º
C), pokrywamy jedną powierzchnię płytki
woskiem naklejniczym. Podgrzewamy kątownik naklejniczy tak jak płytki i układamy płytki 
w kątowniku dociskając poszczególne płytki do siebie i do kątownika. 
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
Rys. 22. Sklejanie płytek w słupki [9, s. 54]
 
Tak  zblokowane  w  kątowniku  płytki  odstawiamy  do  ostygnięcia  w  temperaturze 
pokojowej.  Po  ostygnięciu,  aby  wyjąć  słupek  z  kątownika  naleŜy  zdecydowanie  uderzyć 
młotkiem drewnianym w ścianę kątownika.  
Rys. 23. Schemat szlifowania powierzchni sferycznej [opracowanie własne]
Do obróbki powierzchni wklęsłych na wrzeciono nakręca się Ŝeliwną czaszę wypukłą
(grzyb)  oznaczoną  1  na  rysunku  23,  o  wymaganym  promieniu  sfery  R.  Półfabrykaty  (krąŜki 
szklane)  do  obróbki  –  2  przykleja  się  smołą  naklejniczą  do  wklęsłej  czaszy  naklejniczej  3 
(zwykle  aluminiowej)  z  rękojeścią  4.  Podczas  obróbki  szlifierz  wykonuje  narzędziem 
naklejniczym ruchy wahadłowe pokazane na rysunku dwukierunkową strzałką, jednocześnie 
dociskając  elementy  z  narzędziem  naklejniczym  do  narzędzia  szlifierskiego.  Powierzchnie 
wypukłe  obrabia  się  Ŝeliwną  czaszą  wklęsłą  na  wrzecionie  oraz  (wypukłym)  grzybem 
z naklejonymi półfabrykatami.  
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
Rys. 24. Szablony do sprawdzania powierzchni sferycznych [opracowanie własne]
Kontrolę promienia narzędzi do szlifowania zgrubnego wykonuje się przy pomocy
stalowych szablonów pokazanych na rysunku 24.
Półfabrykaty przykleja się do narzędzia naklejniczego za pomocą smoły naklejniczej
(stopiona mieszanina kalafonii, gipsu i zalewy kablowej).
 
 
Rys. 25. Formowanie babek [opracowanie własne]
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
a)
b)
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
35
c)
Rys. 26. Naklejanie soczewek: 1 – narzędzia układnicze, 2 – soczewka, 3 – rolka łoŜyskowa,
4 – narzędzie naklejnicze, 5 – rękojeść [opracowanie własne]
b), c). [http://www.soczewki.produkcja.com.pl / f-ma B&M OPTIK GmbH]
Naklejanie obejmuje dwa zabiegi:
−
formowanie  tzw.  „babek”  (rysunek  25)  i  przyklejanie  ich  do  soczewek  nagrzanych  na 
płycie kuchenki elektrycznej do temperatury ok. 70
°
C,
−
naklejanie na grzyby 4 (rysunek 26) lub wklejanie w czaszę.
Pomocniczym narzędziem jest wklęsła czasza naklejnicza 1, w której układa się soczewki
2  oddzielone  od  siebie  za  pomocą  odcinków  drutu  lub  roleczek  łoŜyskowych  3.  Do  grzyba 
naklejniczego  przykręcona  jest  rękojeść  5.  Obróbkę  elementów  mocowanych  smołą 
naklejniczą  nazywa  się  obróbką  na  miękkim  podłoŜu.  Narzędzia  naklejnicze  podgrzewa  się 
do temperatury 100
÷
120
°
C. Grubość g smoły na rys. 96 wynosi w obróbce zgrubnej 2
÷
5 mm,
a w obróbce dokładnej 5
÷
8 mm. Mniejsze wartości występują przy powierzchniach
dodatnich,  duŜej  średnicy;  większe  -  przy  ujemnych  o  duŜej  średnicy.  Obróbka  na  miękkim 
podłoŜu nie pozwala na uzyskanie małych tolerancji grubości, ze względu na rozrzut grubości 
„babki”. 
Elementy o małej tolerancji grubości szlifuje się na twardym podłoŜu. Elementem
mocującym  jest  w  tej  metodzie  krąŜek  perkalu  lub  bibułki  nasyconej  smołą  lub  kleiwem 
syntetycznym  o  grubości  0,05
÷
0,2 mm. Narzędzie naklejnicze zwane uchwytem posiada
gniazda o promieniu odpowiadającym drugiej (nie obrabianej) stronie półfabrykatu. Obróbka 
na twardym podłoŜu daje nie tylko elementy o małej tolerancji grubości lecz pozwala takŜe na 
bardziej intensywną obróbkę, poniewaŜ sklejenie ma większą wytrzymałość. 
Materiałem ściernym są proszki karborundowe (SiC), rzadziej korundowe (Al
2
O
3
) lub
elektrokorundowe.
Decydujący wpływ na wydajność obróbki ma ziarnistość proszku szlifierskiego, prędkość
skrawania  i  docisk  na  obrabiany  element.  Im  większa  jest  grubość  ziarna,  tym  wyŜsza 
wydajność obróbki, lecz i wyŜsza chropowatość obrabianej powierzchni.  
W obróbce zgrubnej stosuje się karborund najpierw o ziarnach 200
µ
m (średni z trzech
wymiarów  gabarytu  ziarna)  oznaczonych  numerem  80,  a  po  usunięciu  wszystkich 
nierówności, wygładza się powierzchnie kolejno proszkami 100 
µ
m (150) i następnie 50
µ
m
(F230/53).
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
36
a)
b)
Rys. 27. a) Rozblokowywanie soczewek po obróbce [opracowanie własne] b)
[http://www.soczewki.produkcja.com.pl / f-ma B&M OPTIK GmbH]
 
 
Po zakończeniu obróbki odbija się obrabiane soczewki za pomocą drewnianego młotka
jak na rysunku 27. 
 
Rys. 28. Narzędzia do obróbki luźnym ścierniwem a), b), c), d). e), f), g) h) [opracowanie własne]
Kształty narzędzi do obróbki luźnym ścierniwem przedstawia rysunek 28: a – tarcza
płaska (zwana szalą), b – czasza wypukła (grzyb), c – czasza wklęsła, d – narzędzie walcowe 
(cylindryczne). 
Przykłady narzędzi szlifierskich pokazują zdjęcia na rysunku 29.
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
37
a)
b)
c)
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
38
d)
Rys. 29. Narzędzia szlifierskie [ http://zto.mchtr.pw.edu.pl/download/.pdf - dr inŜ. Michał Józwik]
Rys. 30. Schemat szlifierki do obróbki szkła [opracowanie własne]
Budowę szlifierki do mechanicznej obróbki zgrubnej przedstawia schematycznie rysunek
30.  Napęd  wrzeciona  7  i  obrót  narzędzia  szlifierskiego  8  od  silnika  elektrycznego  2 
przenoszony jest przez przekładnię redukującą koła 3 i 5 pasem 4. Nacisk ręczny zastąpiony 
jest  naciskiem  zmiennych  obciąŜników  15  przez  wodzik  17  na  narzędzie  naklejnicze  10 
i obrabiane  elementy  9.  Misa  6  słuŜy  do  gromadzenia  zuŜytego  ścierniwa.  Ruch  obrotowy 
wrzeciona redukowany (zmniejszany) jest przez dwie przekładnie pasowe 21 – 20 – 19 i 12 –
13–14 na wałek nośny 11. Umocowane na tym wałku ramię 16 umoŜliwia zmianę promienia 
R powolnego ruchu obrotowego narzędzia naklejniczego wokół osi wrzeciona. Jednocześnie 
siły tarcia elementów obrabianych powodują bardzo powolny obrót wrzeciona naklejniczego 
wokół  jego  osi.  Tak  złoŜona  i  o  róŜnych  prędkościach  kinematyka  poszczególnych  ruchów 
powoduje  niepowtarzalność  drogi  poszczególnych  ziaren  ścierniwa,  a  więc  w  miarę 
jednorodne ścieranie całej obrabianej powierzchni. 
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
39
Szlifowanie zgrubne powierzchni płaskich wykonuje się ręcznie na prostej,
jednowrzecionowej  szlifierce,  a  mechanicznie  na  szlifierce  jak  na  rysunku  30  zastępując 
czaszę i grzyb tarczami płaskimi przedstawionymi na rysunku 28 a.  
Naklejanie elementów na tarczę naklejniczą wykonuje się przy pomocy parafiny. Uchwyt
(tarczę) nagrzewa się nad palnikiem gazowym do temp. 50
÷
60
°
C i naciera jego powierzchnię
kawałkiem parafiny do pozostawienia cienkiej warstwy. Półfabrykaty układa się na uchwycie 
i lekko dociska palcami, po czym uchwyt studzi się w temperaturze pokojowej.  
Odklejanie płytek z uchwytów wykonuje się po podgrzaniu uchwytów do temperatury
40
÷
60
°
C. Odklejone elementy i uchwyty myje się w wanienkach z benzyną w dobrze
wietrzonych pomieszczeniach z zachowaniem przepisów przeciwpoŜarowych.
Po szlifowaniu zgrubnym obrobione elementy poddaje się kontroli jakości (chropowatość
i  kształt  powierzchni,  grubość,  brak  klinowości)  i  przekazuje  do  obróbki  dokładnej 
(szlifowanie drobne i polerowanie). 
Szlifowanie drobne wykonuje się w osobnych pomieszczeniach (w celu zabezpieczenia
przed  przenoszeniem  grubych  ziaren  mogących  pozostawić  niedopuszczalne  wady 
powierzchni (rysy i wykłucia).  
Szlifowanie drobne wykonuje się w czterech etapach proszkami o ziarnistości 28
µ
m
(oznaczenie M28 lub F320/29), 14
µ
m (M14, F500/13), 10
µ
m (M10, F600/9) i 5
µ
m (M5,
F1000/5) lub w trzech etapach kolejno proszkami M28, M14 i M7 (F800/7).
JeŜeli operację polerowania wykonuje ten sam pracownik, to w zasadzie posiada on
swobodę doboru proszków ściernych.
Narzędzia szlifierskie do szlifowania drobnego wykonuje się z mosiądzu. Do kaŜdej
frakcji  proszku  naleŜy  stosować  inne  narzędzia,  aby  wbite  w  metal  ziarno  nie  uszkodziło 
wykonywanej  powierzchni.  W  połowie  procesu  szlifowania  drobnego  sprawdza  się  promień 
lub  płaskość  obrabianej  powierzchni  za  pomocą  sprawdzianu  interferencyjnego 
w monochromatycznym świetle lampy sodowej.  
Korekcję promienia narzędzia szlifierskiego wykonuje się skrobakiem trójkątnym lub
odłamkiem  ściernicy  w  zaleŜności  od  sytuacji  na  brzegu  tarczy  lub  na  środku.  Szlifowanie 
drobne  wykonuje  się  dla  elementów  pojedynczych  lub  zblokowanych  na  narzędziu 
naklejniczym, ręcznie lub maszynowo.  
Rys. 31. Szlifowanie drobne powierzchni sferycznych
[http://www.soczewki.produkcja.com.pl / f-ma B&M OPTIK GmbH]
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
40
Obróbkę maszynową wykonuje się na szlifierko-polerkach. Szlifierko-polerka
mechaniczna  posiada  wodzik  umieszczony  na  wąchaczu  napędzanym  przez  dwa  mimośrody 
o róŜnych wartościach.  Taka kinematyka obrabiarki zabezpiecza całkowitą niepowtarzalność 
i znacznie  większą  róŜnorodność  torów  poszczególnych  ziaren,  a  więc  wyŜszą  dokładność 
kształtu obrabianej powierzchni.  
Nowoczesne szlifierko-polerki posiadają bezstopniową regulację obrotów wrzeciona
i mimośrodów, pneumatyczny docisk narzędzi i samoczynne podawanie ścierniwa lub poleru.
Najdokładniejsze elementy (na przykład sprawdziany interferencyjne) wykonuje się
przez  szlifowanie  drobne  i  polerowanie  na  polerkach  noŜnych.  Napęd  z  dwu  pedałów 
przenoszony jest pasem skórzanym na koło zamachowe, a następnie na wrzeciono.  
Na wrzeciono nakręca się narzędzie szlifierskie lub polerskie, a obrabiany przedmiot
trzyma  się  w  ręku  wykonując  nim  złoŜone  ruchy  z  jednoczesnym  lekkim  dociskiem.  Na 
polerkach  noŜnych  uzyskuje  się  dokładność  powierzchni  do  0,01 
λ
, nierównoległość
powierzchni do 1” i czystość powierzchni w I klasie.
Zmodernizowane polerki noŜne posiadają silniczek elektryczny o ciągłej zmianie
obrotów regulowanej pedałem.
Rys. 32. Szlifierko-polerka [http://zto.mchtr.pw.edu.pl/download/.pdf - dr inŜ. Michał Józwik]
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
41
Rys. 33. Szlifowanie ręczne [http://www.soczewki.produkcja.com.pl / f-ma B&M OPTIK GmbH]
1
3
4
2
Rys. 34. Trepanacja otworów [opracowanie własne]
Obróbka luźnym ścierniwem umoŜliwia równieŜ wykonywanie trepanacyjne otworów
większej  średnicy  (rysunku  34).  Rurka  miedziana  1  zabiera  proszek  karborundowy  2 
z połoŜonego na obrabianym szkle metalowego pierścienia 3 z gumową podkładką 4. 
4.6.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jakich narzędzi moŜemy uŜywać do szlifowania zgrubnego szkła?
2.
Jakich narzędzi moŜemy uŜywać do szlifowania drobnego szkła?
3.
Jakiego rodzaju proszków ściernych będziesz uŜywać do obróbki wstępnej szkła?
4.
Z jakiego materiału są wykonywane narzędzia szlifierskie do obróbki wstępnej?
5.
Z jakiego metalu wykonane są narzędzia do szlifowania wykańczającego?
6.
Czego uŜywamy jako podkładu na narzędziach polerskich do polerowania?
7.
Jak zbudowana jest szlifierko-polerka?
8.
Do czego słuŜy szlifowanie trepanacyjne?
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
42
4.6.3. Ćwiczenia
 
Ćwiczenie 1 
 
Zamocuj soczewki dwuwypukłe i płaskowklęsłe do uchwytu naklejniczego na grubą
warstwę smoły. 
 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 
1)
odszukać w materiałach dydaktycznych informacji dotyczących obróbki wstępnej szkła,
2)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacji  dotyczących  mocowania  elementów 
optycznych do szlifowania, 
3)
zapoznać się z dokumentacją technologiczną wykonania soczewki dodatniej i ujemnej,
4)
odczytać  z  dokumentacji  technologicznej  wykonania  soczewek  ilość  sztuk  obrabianych 
jednocześnie,  
5)
dobrać czasze i grzyby naklejnicze i układnicze wg dokumentacji technologicznej,
6)
przygotować smołę naklejniczą,
7)
przygotować stanowisko do mocowania soczewek,
8)
uformować „babki” na wskazanej na rysunku stronie soczewek,
9)
ułoŜyć soczewki dodatnie w czaszy układniczej,
10)
zamocować soczewki dodatnie do narzędzia naklejniczego,
11)
ułoŜyć soczewki ujemne na narzędziu układniczym (grzybie),
12)
zamocować soczewki ujemne do narzędzia naklejniczego,
13)
sprawdzić wykonane mocowanie soczewek.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
dokumentacja technologiczna mocowania soczewek do szlifowania,
−
narzędzia układnicze do mocowania soczewek dodatnich i ujemnych,
−
narzędzia naklejnicze do mocowania soczewek dodatnich i ujemnych,
−
smoła naklejnicza,
−
urządzenia grzejne do podgrzewania soczewek i narzędzi naklejniczych,
−
rękojeść do narzędzi układniczych i naklejniczych.
Ćwiczenie 2
Dobierz narzędzia, przyrządy pomiarowe, materiały i pomoce do wykonania szlifowania
zgrubnego i wykańczającego płytki płaskorównoległej wg rysunku konstrukcyjnego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  dotyczące  szlifowania  zgrubnego 
i wykańczającego powierzchni płaskich, 
2)
przeanalizować rysunek konstrukcyjny płytki płaskorównoległej,
3)
przeanalizować dokumentację technologiczną wykonania płytki płaskorównoległej,
4)
dobrać  narzędzia  do  wymienionych  w  poleceniu  operacji  wykonania  płytki 
płaskorównoległej, 
5)
dobrać przyrządy pomiarowe i kontrolne do wykonania w/w operacji,
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
43
6)
dobrać  materiały  i  pomoce  do  operacji  szlifowania  zgrubnego  i  wykańczającego  płytki 
płaskorównoległej, 
7)
sporządzić notatkę z wykonanego zadania.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
–
poradnik dla ucznia,
–
zestaw narzędzi szlifierskich do płaszczyzn,
–
zestaw narzędzi układniczych i naklejniczych do płaszczyzn,
–
zestaw przyrządów pomiarowych i kontrolnych do szlifowania płaszczyzn,
–
zestaw materiałów i pomocy do szlifowania,
–
katalogi narzędzi szlifierskich,
–
katalogi materiałów do szlifowania,
–
dokumentacja technologiczna wykonania płytki płaskorównoległej.
 
Ćwiczenie 3 
Przeprowadź operację szlifowania zgrubnego soczewki płaskowypukłej wg rysunku.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  dotyczące  obróbki  zgrubnej 
powierzchni optycznych, 
2)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacji  o  narzędziach  do  szlifowania 
zgrubnego,  
3)
przeanalizować dokumentację technologiczną wykonania soczewki płaskowypukłej,
4)
zorganizować  stanowisko  do  wykonania  szlifowania  zgrubnego  powierzchni  płaskich 
i sferycznych, 
5)
dobrać narzędzia do mocowania soczewek,
6)
dobrać narzędzia do szlifowania otrzymanych soczewek,
7)
dobrać przyrządy pomiarowe i kontrolne do szlifowania zgrubnego soczewek,
8)
dobrać materiały i pomoce wg dokumentacji technologicznej,
9)
zamocować  soczewki  do  obróbki  pierwszej  strony  (płaskiej)  zgodnie  z  dokumentacja 
technologiczną, 
10)
przeprowadzić  szlifowanie  zgrubne  pierwszej  strony  zachowując  parametry  zgodnie 
z dokumentacją technologiczną, 
11)
rozblokować soczewki i umyć po obróbce,
12)
zamocować soczewki do szlifowania strony drugiej (wypukłej),
13)
przeprowadzić  szlifowanie  zgrubne  drugiej  strony  zachowując  parametry  zgodnie 
z dokumentacją technologiczną, 
14)
rozblokować soczewki po obróbce i umyć,
15)
skontrolować wykonane soczewki.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
–
poradnik dla ucznia,
–
dokumentacja technologiczna wykonania soczewki płaskowypukłej,
–
zestaw narzędzi szlifierskich do płaszczyzn,
–
zestaw narzędzi szlifierskich do powierzchni sferycznych,
–
zestaw narzędzi układniczych i naklejniczych do płaszczyzn,
–
zestaw narzędzi układniczych i naklejniczych do powierzchni sferycznych,
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
44
–
zestaw  przyrządów  pomiarowych  i  kontrolnych  do  szlifowania  powierzchni  płaskich 
i sferycznych, 
–
zestaw materiałów i pomocy do szlifowania,
–
katalogi narzędzi szlifierskich,
–
katalogi materiałów do szlifowania,
–
szlifierka do powierzchni płaskich i sferycznych.
4.6.4. Sprawdzian postępów
 
Czy potrafisz: 
Tak
Nie
1)
sklasyfikować narzędzia do szlifowania zgrubnego i wykańczającego?
2)
scharakteryzować narzędzia szlifierskie?
3)
scharakteryzować narzędzia naklejnicze i układnicze?
4)
omówić budowę szlifierki do szkła?
5)
scharakteryzować  przyrządy  pomiarowe  i  kontrolne  stosowane 
podczas szlifowania? 
6)
scharakteryzować sposoby mocowania elementów do szlifowania?
7)
dobrać narzędzia do szlifowania?
8)
dobrać narzędzia pomiarowe stosowane do szlifowania zgrubnego
i polerowania?
9)
szlifować elementy płaskie?
10)
szlifować zgrubnie i wykańczająco soczewki?
11)
sprawdzać elementy po szlifowaniu?
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
45
4.7. Polerowanie powierzchni
4.7.1. Materiał nauczania
Polerowanie ma na celu uzyskanie gładkiej i czystej powierzchni załamującej lub
odbijającej, bez rozpraszania światła i wykonuje się po szlifowaniu drobnym lub docieraniu.
Rys. 35. Polerowanie [http://www.soczewki.produkcja.com.pl / f-ma B&M OPTIK GmbH]
Polerowanie wykonuje się na takich samych obrabiarkach jak szlifowanie drobne, jednak
dla  uniknięcia  zarysowania  polerowanych  powierzchni  śladami  proszku  szlifierskiego, 
powinno się operację polerowania wykonywać w osobnym pomieszczeniu.  
a)
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
46
b)
Rys. 36. Narzędzia polerskie: a) oklejone smołą, b) oklejone filcem
[http://www.soczewki.produkcja.com.pl / f-ma B&M OPTIK GmbH]
Narzędzia polerownicze pokrywa się równą warstwą smoły polerowniczej o grubości
2
÷
4 mm przez jej wyciskanie za pomocą narzędzia (czaszy, grzyba) wyciskowego,
wykonywanego  ze  stopu  lekkiego.  Smoła  polerownicza  jest  stopioną  mieszaniną  paku 
drzewnego,  kalafonii  i  asfaltu.  WyŜszą  gładkość  powierzchni,  jednak  mniejszą  dokładność 
uzyskuje się przez zastąpienie smoły polerowniczej woskiem polerowniczym.  
Jako materiał polerowniczy dla optyki precyzyjnej stosuje się proszek tlenek ceru
z dodatkami NaO, BaO, SrO; rzadziej tlenki cyrkonu, cyny, a dla szkieł okularowych – tlenek 
Ŝ
elaza. Do polerowania materiałów najtwardszych uŜywamy proszki, pasty i zawiesiny
diamentowe do 0,1 µm.
Intensyfikację procesu polerowania moŜna uzyskać przez zastąpienie smoły folią
poliuretanową i innych tworzyw sztucznych. Wielokrotnie szybciej, jednak mniej dokładnie, 
poleruje  się  filcem  lub  suknem.  Dalsze  przyspieszenie  uzyskuje  się  dodając  znikome  ilości 
detergentów. 
Rys. 37. Sprawdzanie za pomocą szklanego sprawdzianu interferencyjnego
[http://www.soczewki.produkcja.com.pl / f-ma B&M OPTIK GmbH]
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
47
Rys. 38. Interferometr Fizeau [http://www.soczewki.produkcja.com.pl / f-ma B&M OPTIK GmbH]
Dokładność kształtu polerowanej powierzchni sprawdza się przy pomocy szklanych
sprawdzianów interferencyjnych lub interferometrów.
Odklejanie polerowanych elementów od narzędzi naklejniczych uzyskuje się przez
oziębienie w zamraŜarce, pod wpływem róŜnicy skurczu termicznego materiałów.
Mocowanie elementów optycznych do obróbki dokładnej – (szlifowanie drobne
i polerowanie) przeprowadzane jest dla dwóch grup elementów:
−
elementy płaskie (płytki płaskorównoległe, pryzmaty),
−
elementy sferyczne (róŜnego rodzaju soczewki). 
Płytki płaskorównoległe – w zaleŜności od wymagań jakościowych moŜemy mocować 
na płaskich uchwytach naklejniczych o średnicy Ф250 mm za pomocą wosku naklejniczego.
Mocowanie odbywa się podobnie jak przy obróbce zgrubnej. 
Pryzmaty  do  obróbki  dokładnej  w  zaleŜności  od  wymagań  jakościowych  powierzchni 
i wartości tolerancji kątów moŜemy mocować na trzy sposoby:
−
gipsowanie  –  przy  wartości  tolerancji  kątów  w  granicach  ±5’.  Do  tego  celu  jest  nam 
potrzebna szala układnicza 1, trociny drewniane 3, dwuczęściowy uchwyt składający się 
z obręczy 4 i tarczy z wodzikiem 5. Elementy układamy na szali układniczej zaczynając 
od środka szali.  
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
48
Rys. 39. Pryzmaty mocowane gipsem: 1 – płyta pomocnicza, 2 – pierścień, 3 – trociny,
4 – rama, 5 – tarcza, 6 – gips [opracowanie własne]
Gips  wypełniający  obręcz  i  blokujący  pryzmaty  wysycha  po  6÷8  godzinach.  Wtedy 
zsuwamy  zblokowane  pryzmaty  z  szali  układniczej.  Szorstką  szczotką  zmiatamy 
z pomiędzy  pryzmatów  trociny,  zaś  odsłoniętą  powierzchnię  powierzchnię  gipsu 
pokrywamy przy pomocy pędzelka gorącą parafiną dzięki temu podczas obróbki gips nie 
nasiąknie wodą i pozwala to umyć dokładnie powierzchnie przeznaczone do obróbki. 
Rozlokowanie  polega  na  uŜyciu  odpowiedniego  urządzenia,  tzw.  jeŜa  lub  młotka 
drewnianego, którym rozbija się umiejętnie gips i wyjmuje pryzmaty. 
−
mocowanie  pryzmatów  w  metalowych  uchwytach  naklejniczych  stosujemy  przy 
dokładności  kątowej  ±2’.  W  uchwycie  naklejniczym  są  wykonane  gniazda 
z płaszczyznami  oporowymi  nachylonymi  pod  odpowiednim  kątem  do  płaszczyzny  1. 
Jest to płaszczyzna bazowa do dokonywania pomiaru „a” w celu dalszej obróbki. 
Rys. 40. Uchwyt naklejniczy do pryzmatów [opracowanie własne]
Jako kleiwa uŜywamy wosku naklejniczego odpowiedniej twardości.  
Rozlokowanie polega na podgrzaniu i wyjęciu pryzmatów z kanałów lub gniazd zaleŜnie 
od rodzaju uchwytu naklejniczego.  
−
najbardziej dokładną metodą mocowania elementów optycznych do obróbki drobnej jest 
kontakt  optyczny  –  spajanie.  Jest  to  zjawisko  przywieralności  dwóch  powierzchni  do 
siebie  dzięki  wykorzystaniu  zjawiska  adhezji.  Powierzchnie  elementów  optycznych, 
tarczy  szklanej  (płyty  kontaktowej),  pryzmatów  pomocniczych  muszą  być  bardzo 
dokładnie  wyszlifowane  i  wypolerowane.  Ten  sposób  połączenia  nie  wymaga  Ŝadnego 
kleiwa.  Błędy  kąta  prostego  obrabianych  elementów  będą  zaleŜne  tylko  od  dokładności 
wykonania tarczy szklanej i pryzmatów pomocniczych. 
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
49
Rys. 41. Mocowanie pryzmatów metodą kontaktu optycznego [opracowanie własne]
Rozlokowanie tak mocowanych pryzmatów wymaga umiejętnego podgrzania pryzmatu
obrabianego  lub  pomocniczego.  RóŜnica  temperatur  powoduje  chwilową  deformację 
powierzchni spojenia i rozłączenie. 
Soczewki do odróbki dokładnej najczęściej mocujemy na grubej warstwy smoły
naklejniczej tzw. „babkę”. Sposób został omówiony w rozdziale 4.6. 
 
4.7.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jakimi narzędziami moŜemy polerować szkło?
2.
Jakiego rodzaju proszku ściernego będziesz uŜywać do obróbki wykańczającej szkła?
3.
Z jakiego materiału są wykonywane narzędzia szlifierskie do obróbki wykańczającej?
4.
Z jakiego metalu wykonane są narzędzia do szlifowania wykańczającego?
5.
Jakich proszków będziemy uŜywać jako poleru?
6.
Czego uŜywamy jako podkładu na narzędziach polerskich do polerowania?
7.
Jak moŜemy mocować elementy optyczne do obróbki wykańczającej?
4.7.3. Ćwiczenia
 
Ćwiczenie 1 
Dobierz narzędzia, przyrządy pomiarowe, materiały i pomoce do wykonania szlifowania
wykańczającego i polerowania płytki pryzmatu wg rysunku konstrukcyjnego. 
 
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać
w
materiałach
dydaktycznych
informacje
dotyczące
szlifowania
wykańczającego i polerowania powierzchni płaskich i pryzmatów,
2)
przeanalizować rysunek konstrukcyjny pryzmatu,
3)
przeanalizować dokumentację technologiczną wykonania pryzmatu,
4)
dobrać narzędzia do wymienionych w poleceniu operacji wykonania pryzmatu,
5)
dobrać przyrządy pomiarowe i kontrolne do wykonania w/w operacji,
6)
dobrać  materiały  i  pomoce  do  operacji  szlifowania  wykańczającego  i  polerowania 
pryzmatu, 
7)
sporządzić notatkę z wykonanego zadania.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
–
poradnik dla ucznia,
–
zestaw narzędzi szlifierskich do płaszczyzn,
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
50
–
zestaw narzędzi polerskich do płaszczyzn,
–
zestaw narzędzi układniczych i naklejniczych do pryzmatów,
–
zestaw  przyrządów  pomiarowych  i  kontrolnych  do  szlifowania  wykańczającego 
i polerowania pryzmatów, 
–
zestaw materiałów i pomocy do szlifowania wykańczającego i polerowania pryzmatów,
–
katalogi narzędzi szlifierskich i polerskich,
–
katalogi materiałów do szlifowania wykańczającego i polerowania,
–
dokumentacja technologiczna wykonania pryzmatu.
 
Ćwiczenie 2 
Przeprowadź
operację
szlifowania
wykańczające
i
polerowanie
soczewki
płaskowypukłej.  
 
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  dotyczące  obróbki  wykańczającej 
powierzchni optycznych, 
2)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacji  o  narzędziach  do  szlifowania 
wykańczającego,  
3)
przeanalizować dokumentację technologiczną wykonania soczewki płaskowypukłej,
4)
zorganizować  stanowisko  do  wykonania  szlifowania  wykańczającego  i  polerowania 
powierzchni płaskich i sferycznych, 
5)
dobrać narzędzia do mocowania soczewek,
6)
dobrać narzędzia do szlifowania otrzymanych soczewek,
7)
dobrać  przyrządy  pomiarowe  i  kontrolne  do  szlifowania  wykańczającego  i  polerowania 
soczewek, 
8)
dobrać materiały i pomoce wg dokumentacji technologicznej,
9)
zamocować  soczewki  do  obróbki  pierwszej  strony  (płaskiej)  zgodnie  z  dokumentacja 
technologiczną, 
10)
przeprowadzić  szlifowanie  wykańczające  pierwszej  strony  zachowując  parametry 
zgodnie z dokumentacją technologiczną, 
11)
przeprowadzić
polerowanie
pierwszej
strony
zachowując
parametry
zgodnie
z dokumentacją technologiczną,
12)
rozblokować soczewki i umyć po obróbce,
13)
zamocować soczewki do szlifowania strony drugiej (wypukłej),
14)
przeprowadzić  szlifowanie  wykańczające  drugiej  strony  zachowując  parametry  zgodnie 
z dokumentacją technologiczną,  
15)
przeprowadzić
polerowanie
drugiej
strony
zachowując
parametry
zgodnie
z dokumentacją technologiczną,
16)
rozblokować soczewki po obróbce i umyć,
17)
skontrolować wykonane soczewki.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
–
poradnik dla ucznia,
–
dokumentacja technologiczna wykonania soczewki płaskowypukłej,
–
zestaw narzędzi szlifierskich do płaszczyzn,
–
zestaw narzędzi polerskich do płaszczyzn,
–
zestaw narzędzi szlifierskich do powierzchni sferycznych,
–
zestaw narzędzi polerskich do powierzchni sferycznych,
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
51
–
zestaw narzędzi układniczych i naklejniczych do płaszczyzn,
–
zestaw narzędzi układniczych i naklejniczych do powierzchni sferycznych,
–
zestaw  przyrządów  pomiarowych  i  kontrolnych  do  szlifowania  wykańczającego 
powierzchni płaskich i sferycznych,  
–
zestaw  przyrządów  pomiarowych  i  kontrolnych  do  polerowania  powierzchni  płaskich 
i sferycznych, 
–
zestaw materiałów i pomocy do szlifowania,
–
katalogi narzędzi szlifierskich i polerskich,
–
katalogi materiałów do szlifowania i polerowania,
–
szlifierko-polerka do powierzchni płaskich i sferycznych.
 
Ćwiczenie 3 
 
Zamocuj płytki płaskorównoległe do obróbki wykańczającej na kontakt optyczny.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  dotyczące  mocowania  powierzchni 
optycznych do obróbki, 
2)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacji  o  narzędziach  naklejniczych 
i układniczych do szlifowania wykańczającego i polerowania,  
3)
przeanalizować dokumentację technologiczną wykonania płytki płaskorównoległej,
4)
zorganizować  stanowisko  do  wykonania  mocowania  na  kontakt  optyczny  powierzchni 
płaskich, 
5)
dobrać narzędzia do mocowania płytek,
6)
dobrać materiały do mocowania płytek,
7)
dobrać przyrządy pomiarowe i kontrolne do wykonania mocowania na kontakt optyczny,
8)
dobrać materiały i pomoce wg dokumentacji technologicznej,
9)
umyć płyty kontaktowe i elementy do mocowania,
10)
zamocować  płytki  do  obróbki  pierwszej  strony  na  kontakt  optyczny  zgodnie 
z dokumentacja technologiczną, 
11)
skontrolować wykonane mocowanie.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
–
poradnik dla ucznia,
–
dokumentacja technologiczna wykonania płytki płaskorównoległej,
–
zestaw płyt i kostek kontaktowych do mocowania płaszczyzn na kontakt optyczny,
–
zestaw przyrządów pomiarowych i kontrolnych do mocowania za pomocą adhezji,
–
zestaw materiałów do mocowania płytek,
–
stanowisko do mocowania na kontakt optyczny,
–
zestaw płytek do mocowania.
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
52
4.7.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
sklasyfikować
narzędzia
do
szlifowania
wykańczającego
i polerowania?
2)
scharakteryzować
narzędzia
do
szlifowania
wykańczającego
i polerowania?
3)
scharakteryzować  narzędzia  naklejnicze  i  układnicze  do  szlifowania 
wykańczającego i polerowania? 
4)
omówić budowę szlifierki-polerki do szkła?
5)
scharakteryzować  przyrządy  pomiarowe  i  kontrolne  stosowane 
podczas szlifowania wykańczającego i polerowania? 
6)
scharakteryzować  sposoby  mocowania  elementów  do  szlifowania 
wykańczającego i polerowania? 
7)
dobrać
narzędzia
do
polerowania
powierzchni
elementów
optycznych?
8)
zamocować
elementy
optyczne
do
szlifowania
dokładnego
i polerowania?
9)
wypolerować powierzchnię płaską?
10)
wypolerować powierzchnię sferyczną?
11)
sprawdzić powierzchnie po polerowaniu?
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
53
4.8. Centrowanie soczewek
4.8.1. Materiał nauczania
Wypolerowane soczewki mają niejednakową grubość na brzegach (rysunek 42).
Rys. 42. Soczewka klinowata [opracowanie własne]
RóŜnica między największą i najmniejszą grubością nazywa się klinowością soczewki.
Prosta 0
1
0
2
przechodząca przez środki powierzchni kulistych jest osią optyczną soczewki.
Powinna  być  ona  równieŜ  osią  symetrii  obwodu  zewnętrznego.  Spełnienie  tego  warunku 
uzyskuje się przez operację centrowania.  
Rys. 43. Schemat centrowania soczewek [opracowanie własne]
Centrowaniu polega na ustawieniu soczewki na wrzecionie centrówki tak, aby obrazy
blaszanej  przysłony  z  wyciętym  krzyŜem  (rysunek  43)  odbite  od  obydwu  powierzchni 
sferycznych nie wykazywały „bicia”. Soczewka przyklejona do oprawki we wrzecionie smołą 
polerowniczą i po nagrzaniu palniczkiem Bunsena daje się ustawić prawidłowo przez nacisk 
pałeczką.  Następnie  szlifuje  się  naddatek  z  obwodu  zewnętrznego  o  średnicy  D
1
(rysunek
102) na średnicę D gotowej soczewki.
JeŜeli soczewka dwuwypukła lub dwuwklęsła, spełnia warunek
3
,
0
2
1
≥
+
R
D
R
D
to centrowanie mo
Ŝ
e odbywa
ć
si
ę
metod
ą
samocentruj
ą
cego docisku dwustronnego jak na
rysunku 44.  
 
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
54
Rys. 44. Schemat centrowania soczewek [opracowanie własne]
 
 
Odpowiada to kątowi
ϕ
wzajemnego pochylenia powierzchni wystarczającemu do
samoustawienia się soczewki na wrzecionie. 
 
Po operacji centrowania wykonuje się na krawędziach obwodu zewnętrznego małe fazki
ochronne, lub większe do mocowania przez zwalcowywanie brzegu oprawy. 
 
4.8.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Co to jest klinowatość soczewek?
2.
Jakimi narzędziami moŜemy centrować soczewki?
3.
W jaki sposób mocujemy soczewki do centrowania?
4.
Jakich materiałów uŜywamy do mocowania soczewek do centrowania?
5.
Na jakich obrabiarkach wykonujemy operacje centrowania soczewek?
4.8.3. Ćwiczenia
 
Ćwiczenie 1 
 
Dobierz narzędzia, przyrządy pomiarowe i kontrolne, uchwyty mocujące oraz materiały
pomocnicze do centrowania soczewki zgodnie z podanym rysunkiem. 
 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 
1)
odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące centryczności soczewek,
2)
odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące centrowania soczewek,
3)
przeanalizować rysunek konstrukcyjny soczewki,
4)
przeanalizować dokumentację technologiczną centrowania soczewki,
5)
dobrać narzędzia do operacji centrowania soczewki,
6)
dobrać uchwyty mocujące do operacji centrowania soczewki,
7)
dobrać przyrządy pomiarowe i kontrolne do wykonania w/w operacji,
8)
dobrać materiały i pomoce do operacji centrowania soczewek,
9)
sporządź notatkę z wykonanego zadania.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
–
poradnik dla ucznia,
–
zestaw narzędzi do centrowania soczewek,
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
55
–
zestaw uchwytów mocujących soczewki do centrowania,
–
zestaw przyrządów pomiarowych i kontrolnych do centrowania soczewek,
–
zestaw materiałów i pomocy do centrowania soczewek,
–
dokumentacja technologiczna wykonania pryzmatu.
 
Ćwiczenie 2 
Przeprowadź operację centrowania soczewki wg rysunku.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące centryczności soczewek,
2)
odszukać w materiałach dydaktycznych informacji centrowania soczewek,
3)
przeanalizować dokumentację technologiczną centrowania soczewki,
4)
zorganizować stanowisko do centrowania soczewek,
5)
dobrać sposób do mocowania soczeweki,
6)
dobrać narzędzia do centrowania soczewek,
7)
dobrać przyrządy pomiarowe i kontrolne do wykonania zadanej operacji,
8)
dobrać materiały i pomoce wg dokumentacji technologicznej,
9)
zamocować soczewki do centrowania,
10)
przeprowadzić operację centrowania wskazanych soczewek,
11)
odkleić soczewkę i umyć po obróbce,
12)
skontrolować wykonane soczewki.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
–
poradnik dla ucznia,
–
dokumentacja technologiczna wykonania soczewki,
–
zestaw narzędzi centrowniczych,
–
zestaw uchwytów mocujących soczewki do centrowania,
–
zestaw przyrządów pomiarowych i kontrolnych do wykonania centrowania soczewek,
–
zestaw materiałów i pomocy do centrowania,
–
centrówka.
4.8.4. Sprawdzian postępów
 
Czy potrafisz: 
Tak
Nie
1)
scharakteryzować narzędzia do centrowania soczewek?
2)
opisać zasady centrowania soczewek?
3)
scharakteryzować sposoby mocowania soczewek do centrowania?
4)
scharakteryzować  przyrządy  pomiarowe  i  kontrolne  stosowane 
podczas centrowania soczewek? 
5)
dobrać narzędzia do centrowania soczewek?
6)
dobrać  przyrządy  pomiarowe  stosowane  podczas  centrowania 
soczewek? 
7)
zamocować soczewki do centrowania?
8)
wykonać centrowanie soczewek?
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
56
4.9. Procesy technologiczne elementów optycznych
4.9.1. Materiał nauczania
 
Wiadomości wstępne 
Proces technologiczny jest to zbiór informacji dotyczący wykonania elementu
optycznego. Zawiera on informacje dotyczące:
−
rodzaju i jakości materiału uŜytego na element optyczny,
−
wymiary jakie naleŜy osiągać w poszczególnych operacjach,
−
naddatki na dalszą obróbkę,
−
ilość jednocześnie obrabianych elementów,
−
kolejność wykonywanych operacji i czynności,
−
obrabiarki, narzędzia i materiały pomocnicze do obróbki,
−
przyrządy  pomiarowe  i  kontrolne  stosowane  podczas  wykonywania  elementu 
optycznego. 
Informacje podawane są na specjalnie przygotowywanych kartach technologicznych.
Przykładowy skrócony proces technologiczny wykonania pryzmatu prostokątnego
Rys. 45. Rysunek konstrukcyjny pryzmatu prostokątnego [opracowanie własne]
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
57
Rysunek nr 45 przedstawia pryzmat prostokątny z jednym odbiciem od
przeciwprostokątnej pokrytej warstwą lustrzaną.  
 
Przebieg technologiczny tego pryzmatu ilustruje rys. 46.
 
 
Rys. 46. Przebieg procesu technologicznego pryzmatu prostokątnego z rys. 34 [opracowanie własne]
Blok szkła cięty jest piłą na prostopadłościany o podstawie 26 x 26 mm, a te są
przecinane następnie na płytki o grubości 7 mm. Płytki są szlifowane obustronnie do wymiaru 
6h12(-0,12 mm)  z  wygładzeniem  do  chropowatości  Ra=2,5  mm,  zgodnie  z  wymaganiami 
rysunek 34. Kolejne operacje oznaczone literami wg rysunek 35: 
a)  sklejanie  płytek  w  słupki  i  frezowanie  czterech  boków  słupka  do  wymiaru  25
-0,3
z zachowaniem prostopadłości w granicach ±15’,
b) rozcinanie na 4 słupki o boku 11,2
±0,3
,
c) szlifowanie zgrubne słupka na wymiar 10
±0,15
i 90o
±15'
,
d) naprzemianległe fazowanie naroŜy na szerokość 3
±0,3
,
e) rozcinanie słupka na dwa trójkątne o wysokości 6
±0,3
i 45
o ±1°
,
f) szlifowanie wstępne przeciwprostokątnej do wysokości 5
-0,2
i 45°
±15’
,
g) szlifowanie drobne i polerowanie przeciwprostokątnej do kąta 45°
±15’
oraz wysokości
4,7
-0,2
,
h) szlifowanie drobne i polerowanie obydwu przyprostokątnych z uzyskaniem kąta 90°
±5’
,
(co  jest  moŜliwe  dzięki  mocowaniu  na  kontakt  i  dokładnie  wykonanym  kostkom 
kontaktowym). 
Po wyŜej wymienionych operacjach wykonuje się fazowanie, matowanie szczerb,
nakładanie  powłoki  lustrzanej,  lakierowanie  powierzchni  bocznych  i  kontrolę  końcową 
pryzmatu. 
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
58
Kąty dwuścienne pryzmatów o tolerancji powyŜej 15’ mierzy się kątomierzem
optycznym  lub  noniuszowym;  dla  tolerancji  5  ¸15’  stosuje  się  czujniki  mechaniczne  lub 
optyczne; dla tolerancji 30’’¸ 5’ – lunety autokolimacyjne; dla mniejszych tolerancji – szklane 
kątowniki interferencyjne, precyzyjne goniometry oraz interferometry. 
 
Błędem piramidalności pryzmatu nazywa się odchyłkę od równoległości między ścianą
pryzmatu  (zwykle  przeciwprostokątną),  a  przeciwległą  do  niej  krawędzią  (przy  kącie  90°). 
Przy duŜych tolerancjach piramidalność mierzy się przyrządem czujnikowym, a przy małych 
tolerancjach – przyrządem autokolimacyjnym. 
 
4.9.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Co to jest proces technologiczny wykonania elementu optycznego?
2.
Jakie informacje zawarte są w dokumentacji technologicznej?
3.
Czym  róŜni  się  proces  wykonania  elementu  optycznego  z  bloku  szkła  od  procesu 
wykonania z prasówki? 
4.
Jakie są podstawowe operacje wykonania pryzmatu?
5.
Jakie są podstawowe operacje wykonania soczewki?
4.9.3. Ćwiczenia
 
Ćwiczenie 1 
Opracuj proces technologiczny wykonania soczewki z bloku szkła wg załączonego
rysunku konstrukcyjnego.
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
59
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 
1)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  dotyczące  podstawowych  etapów 
obróbki mechanicznej elementów optycznych, 
2)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  dotyczące  mocowanie  elementów 
sferycznych, 
3)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  dotyczące  narzędzi,  obrabiarek, 
materiałów pomocniczych potrzebnych do wykonania soczewki, 
4)
odszukać w materiałach  dydaktycznych informacje dotyczące przyrządów pomiarowych 
i kontrolnych do wykonania soczewki, 
5)
wyszczególnić  w  punktach  kolejność  wykonywanych  operacji  i  czynności  podczas 
wykonywania soczewki wg załączonego rysunku konstrukcyjnego, 
6)
zapisać proces technologiczny wykonania w/w soczewki.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
katalogi narzędzi do obróbki szkła optycznego,
−
katalogi uchwytów do mocowania elementów optycznych podczas obróbki,
−
katalogi  przyrządów  pomiarowych  i  kontrolnych  stosowanych  podczas  obróbki 
elementów optycznych, 
−
wzorcowe procesy technologiczne wykonania elementów optycznych,
−
karty technologiczne do wypełnienia przez uczniów.
 
Ćwiczenie 2 
Opracuj proces technologiczny wykonania soczewki z prasówki wg załączonego rysunku
konstrukcyjnego w ćwiczeniu nr 1. 
 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 
1)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  dotyczące  podstawowych  etapów 
obróbki mechanicznej elementów optycznych, 
2)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  dotyczące  mocowanie  elementów 
sferycznych, 
3)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  dotyczące  narzędzi,  obrabiarek, 
materiałów pomocniczych potrzebnych do wykonania soczewki, 
4)
odszukać w materiałach  dydaktycznych informacje dotyczące przyrządów pomiarowych 
i kontrolnych do wykonania soczewki, 
5)
odszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  dotyczące  półfabrykatów  do 
wykonania elementów optycznych, 
6)
wyszczególnić  w  punktach  kolejność  wykonywanych  operacji  i  czynności  podczas 
wykonywania soczewki wg załączonego rysunku konstrukcyjnego, 
7)
zapisać proces technologiczny wykonania w/w soczewki.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
katalogi narzędzi do obróbki szkła optycznego,
−
katalogi uchwytów do mocowania elementów optycznych podczas obróbki,
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
60
−
katalogi  przyrządów  pomiarowych  i  kontrolnych  stosowanych  podczas  obróbki 
elementów optycznych, 
−
wzorcowe procesy technologiczne wykonania elementów optycznych,
−
karty technologiczne do wypełnienia przez uczniów.
4.9.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
wymienić podstawowe operacje wykonania płytki płaskorównoległej?
2)
wymienić podstawowe operacje wykonania pryzmatu?
3)
wymienić podstawowe operacje wykonania soczewki?
4)
wyjaśnić róŜnice w procesie wykonania elementu optycznego z bloku 
szkła i prasówki? 
5)
wykonać skrócony proces technologiczny soczewki?
6)
wykonać skrócony proces technologiczny pryzmatu?
7)
wykonać skrócony proces technologiczny płytki ochronnej?
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
61
5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1.
Przeczytaj uwaŜnie instrukcję.
2.
Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.
Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.
Test zawiera 25 zadania. Do kaŜdego zadania dołączone są 4 moŜliwe odpowiedzi. Tylko 
jedna jest prawidłowa. 
5.
Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce 
znak X. W przypadku pomyłki naleŜy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie 
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową. 
6.
Zadania  wymagają  stosunkowo  prostych  obliczeń,  które  powinieneś  wykonać  przed 
wskazaniem poprawnego wyniku.  
7.
Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
8.
Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóŜ jego rozwiązanie 
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas. 
9.
Na rozwiązanie testu masz 60 min.
Powodzenia
 
 
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH 
 
1.
Szkło optyczne jest to 
a)
stop.
b)
ciało monokrystaliczne.
c)
przechłodzona ciecz.
d)
minerał.
 
2.
CR 39 jest symbolem 
a)
szkła optycznego mineralnego.
b)
szkła optycznego organicznego.
c)
szkła monochromatycznego.
d)
szkła lustrzanego.
 
3.
Symbolem F oznakowany jest materiał 
a)
kryształ.
b)
stal.
c)
kron.
d)
flint.
 
4.
NóŜ diamentowy uŜywamy do cięcia 
a)
płyt szklanych polerowanych.
b)
płyt szklanych matowych.
c)
płyt z tworzyw sztucznych.
d)
bloku szkła.
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
62
5.
Rolka tnąca słuŜy do cięcia 
a)
płyt szklanych polerowanych.
b)
płyt szklanych matowych.
c)
płyt z tworzyw sztucznych.
d)
bloku szkła.
 
6.
Piły diamentowe przeznaczone są do cięcia 
a)
płyt szklanych polerowanych.
b)
płyt szklanych matowych.
c)
płyt z tworzyw sztucznych.
d)
bloku szkła.
 
7.
Do wiercenia otworów o małych średnicach w szkle optycznym uŜywa się 
a)
wiertła piórkowego.
b)
fraza garnkowego.
c)
wiertła widiowego.
d)
wiertła tytanowego.
 
8.
Wiertło diamentowe stosuje się do wiercenia otworów w 
a)
szkle organicznym.
b)
szkle mineralnym.
c)
stali.
d)
drewnie.
 
9.
Frez walcowy uŜywany jest do 
a)
wiercenia otworów o małych średnicach.
b)
wiercenia otworów o duŜych średnicach.
c)
frezowania powierzchni płaskich.
d)
frezowania powierzchni sferycznych.
 
10.
Frez garnkowy o małej średnicy uŜywany jest do 
a)
wiercenia otworów o małych średnicach.
b)
wiercenia otworów o duŜych średnicach.
c)
frezowania powierzchni płaskich.
d)
frezowania powierzchni sferycznych.
 
11.
Podany wzór słuŜy do wyznaczania kąta ustawienia freza przy frezowaniu
(
)
r
R
D
w
+
=
2
sin
a)
powierzchni płaskich.
b)
wklęsłych.
c)
wypukłych.
d)
sferycznych.
 
12.
Do docierania szkła optycznego uŜywamy 
a)
proszku korundowego.
b)
proszku elektrokorundowego.
c)
pastylek diamentowych.
d)
pastylek krystalicznych.
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
63
13.
Szlifierko-polerka słuŜy do 
a)
polerowania szkła optycznego.
b)
szlifowania metali.
c)
polerowania metali.
d)
szlifowania otworów.
 
14.
Proszku karborundowego uŜywamy do szlifowania 
a)
metalu.
b)
kamieni szlachetnych.
c)
szkła.
d)
diamentu.
 
15.
Smoła naklejnicza uŜywana jest do 
a)
polerowania szkła organicznego.
b)
polerowania szkła mineralnego.
c)
mocowania elementów optycznych do obróbki.
d)
mocowania narzędzi.
 
16.
Wosk pszczeli uŜywany jest do 
a)
polerowania szkła organicznego.
b)
polerowania szkła mineralnego.
c)
mocowania do obróbki elementów optycznych płaskich.
d)
mocowania do obróbki elementów optycznych sferycznych.
 
17.
Kontakt optyczny do mocowania elementów optycznych wykorzystuje zjawisko 
a)
absorpcji.
b)
dyfrakcji.
c)
adhezji.
d)
interferencji.
 
18.
Tlenek ceru uŜywany jest do 
a)
frezowania szkła.
b)
polerowania szkła.
c)
docierania szkła.
d)
szlifowania szkła.
 
19.
Szklane sprawdziany interferencyjne uŜywamy do sprawdzania powierzchni 
a)
szlifowanych.
b)
frezowanych.
c)
przecinanych.
d)
polerowanych.
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
64
20.
Elementy przedstawione na rysunku uŜywamy do sprawdzania powierzchni sferycznych 
podczas 
a)
polerowania.
b)
szlifowania zgrubnego.
c)
docierania.
d)
cięcia.
 
21.
Do centrowania soczewek uŜywamy 
a)
mikroskopu.
b)
lunetki dioptryjnej.
c)
kolimatora.
d)
lupy.
 
22.
Symbol ∆N na rysunkach elementów optycznych oznacza odchyłkę od 
a)
powierzchni.
b)
promienia.
c)
grubości.
d)
strzałki ugięcia.
 
23.
Określenie P - V oznacza 
a)
czystość powierzchni.
b)
gładkość powierzchni.
c)
chropowatość powierzchni.
d)
równoległość powierzchni.
 
24.
Parametr, który oznacza jakość materiału optycznego to 
a)
smuŜystość.
b)
nierównoległość.
c)
prostopadłość.
d)
klinowatość.
 
25.
Gipsu uŜywamy do mocowania do obróbki 
a)
soczewek.
b)
pryzmatów.
c)
płytek.
d)
zwierciadeł.
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
65
KARTA ODPOWIEDZI
 
Imię i nazwisko ............................................................................... 
 
Wykonywanie elementów optycznych
 
Zakreśl poprawną odpowiedź.
Nr
zadania
Odpowiedź
Punkty
1
a
b
c
d
2
a
b
c
d
3
a
b
c
d
4
a
b
c
d
5
a
b
c
d
6
a
b
c
d
7
a
b
c
d
8
a
b
c
d
9
a
b
c
d
10
a
b
c
d
11
a
b
c
d
12
a
b
c
d
13
a
b
c
d
14
a
b
c
d
15
a
b
c
d
16
a
b
c
d
17
a
b
c
d
18
a
b
c
d
19
a
b
c
d
20
a
b
c
d
21
a
b
c
d
22
a
b
c
d
23
a
b
c
d
24
a
b
c
d
25
a
b
c
d
Razem:
 
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
66
6. LITERATURA
 
1.
Chalecki J.: Przyrządy optyczne. WNT, Warszawa1979
2.
Hein  A.,  Sidorowicz  A.,  Wagnerowski  T.:  Oko  i  okulary.  Wydawnictwo  Przemysłu 
Lekkiego i SpoŜywczego, Warszawa 1966 
3.
Jóźwicki R.: Optyka Instrumentalna. WNT, Warszawa 1970
4.
Krawcow  J.  A.,  Orłow  J.  I.:  Optyka  geometryczna  ośrodków  jednorodnych.  WNT, 
Warszawa 1993 
5.
Legun Z.: Technologia elementów optycznych. WNT, Warszawa 1982
6.
Meyer – Arendt J. R.: Wstęp do optyki. PWN, Warszawa 1977
7.
Nowak  J.,  Zając  M.:  Optyka  –  kurs  elementarny.  Oficyna  Wydawnicza  Politechniki 
Wrocławskiej, Wrocław 1998 
8.
Sojecki A.: Optyka. WSiP, Warszawa 1997
9.
Szymański J.: Budowa i montaŜ aparatury optycznej. WSiP, Warszawa 1978
10.
Internet – http://www.soczewki.produkcja.com.pl / f-ma B&M OPTIK GmbH
11.
Internet – http://zto.mchtr.pw.edu.pl/download/.pdf - dr inŜ. Michał Józwik