Technologie optické výroby (FSI-TOV)

Akademický rok 2023/2024
Garant: Ing. Zbyněk Dostál, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚFI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem semestrálního kursu TOV je seznámit studenty s odlišnostmi optické výroby vzhledem k břitovému opracování kovů v běžné strojírenské výrobě a naučit je nejen správnému zadávání technických parametrů pro výrobu optických prvků, ale též získání znalostí pracovních postupů, základních optických strojů a nástrojů, kontrolních měřicích metod a přístrojů používaných v dílenské a laboratorní praxi.
Výstupy studia a kompetence:
Získané znalosti si studenti ověří v odborných cvičeních na různých typech konkrétních prvků sférické, rovinné a hranolové volné optiky, seznámí se s vybranými optickými nástroji, brusnými a leštícími prostředky a závěrem si sami vyzkouší svoji manuální zručnost při kusové výrobě pravoúhlé, případně kruhové matnice dle vlastního návrhu a pracovního postupu.
Prerekvizity:
Zásady technického kreslení, základní způsoby strojního obrábění, specifické způsoby konstrukce užívané při návrhu jemnomechanických součástí, základní principy geometrické optiky.
Obsah předmětu (anotace):
Náplň kursu TECHNOLOGIE OPTICKÉ VÝROBY podává ucelený přehled o optické výrobě, jejich zvláštnostech při opracování skla a krystalických materiálů včetně základních zásad pro ukládání volné optiky do objímek, tubusů a ostatních mechanických držáků.
Členění kursu vychází z přirozené posloupnosti výroby, vlastností a kontroly optického skla, brousících a leštících substancí, optických strojů a nástrojů, zhotovování sférických a asférických ploch, zvláštnosti výroby přesné rovinné a hranolové optiky, seriovou výrobu brýlových čoček, dílenskou kontrolu optických ploch a výstupní kontrolu hotových optických prvků a soustav včetně vakuového napařování reflexních a antireflexních vrstev.
Výuka kursu bude doplněna podrobným vzdělávacím audiovisuálním programem o průběhu současné optické výroby, případně celodenní exkurzí do a.s. Meopta - optika, Přerov, member of TCI Group.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení:
Klasifikovaný zápočet bude udělen na základě účasti na odborných cvičeních s praktickým zaměřením na kusovou výrobu matnic, odevzdáním dvou dílenských výkresů sférické a hranolové volné optiky s pracovním postupem pro malosériovou výrobu zadaného optického prvku a nakreslení úplného optického schématu pro výrobu bodově zobrazující minerální brýlové čočky pro předepsanou vrcholovou lámavost.
Dílenské výkresy optických prvků budou odevzdány před praktickým cvičením v optickém provozu, základní znalosti technologie optické výroby se projeví při návrhu pracovního postupu výroby matnic a zadaného optického prvku.
Výsledné hodnocení předmětu je dáno průměrem z projektové dokumentace a z ústního projevu na společném kolokviu s přihlédnutím k praktické schopnosti a účasti na odborných cvičeních. Absolvování odborných cvičení v optickém provozu je povinné.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Přítomnost na cvičení je povinná a je sledována vyučujícím. Způsob nahrazení zmeškané výuky ve cvičení bude stanovena vyučujícím na základě rozsahu a obsahu zmeškané výuky.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 1 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška Způsoby kreslení, kótování a tolerování optických prvků
Kreslení rovinných, sférických a hranolových optických prvků
Základní materiály pro optickou výrobu
Podstata broušení a leštění optických materiálů
Brusné a leštící prostředky
Optické stroje a nástroje (technologie klasická a synchrospeed)
Seriová výroba sférických a asférických optických ploch
Výroba brýlových čoček
Výroba přesné rovinné a hranolové optiky
Audiovizuální program o průběhu současné optické výroby
Dílenská a výstupní kontrola optických ploch
Kontrola geometrie a tolerované aberace hotových optických prvků
Výroba reflexních a antireflexních vrstev
    Laboratorní cvičení Dílenské výkresy sférických optických prvků
Dílenské výkresy přesné rovinné a hranolové optiky
Výpočet a návrh sférické brýlové čočky
Výpočet a návrh bifokální brýlové čočky
Stroje a nástroje pro opracování skla, brusné a leštící prostředky
Diamantové nástroje pro řezání, broušení a vrtání skla
Řezání, štípání a broušení skla vázaným brusivem
Opracování skla volným brusivem.
Pracovní postupy
Výroba matnic (řezání, tmelení, úhlování, matování, fasetování)
Výroba matnic (řezání, tmelení, úhlování, matování, fasetování)
Výroba matnic - dokončení
Výroba matnic - dokončení
Literatura - základní:
1. HORNE, D.F.: Optical Production Technology. Adam Hilger, London, 1972.
2. KAMARÁD, J. a kol.: Vybrané stati z přesné mechaniky, SNTL Praha, 1955.
3. Katalog fy Schott: Optisches Glas
4. U.S. precision lens: The handbook of plastic optics. Second edition, Cincinnati, 1983.
Literatura - doporučená:
1. ŠULC, V.: Technologie přístrojové techniky I. ES ČVUT Praha, 1990.
2. VÁCLAVÍK, P.: Technická optika II. ES ČVUT Praha, 1991.
3. HARNA, Z.: Přesná mechanika. 1. vyd. Brno: VUT FS, 1996.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
N-PMO-P prezenční studium --- bez specializace -- kol 4 Povinný 2 2 L
N-FIN-P prezenční studium --- bez specializace -- kol 4 Povinně volitelný 2 2 L
N-STG-P prezenční studium MTS Moderní technologie osvětlovacích soustav -- kol 4 Povinný 2 2 L