Изготовление и контроль оптических деталей - Ефремов А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Обработку ножевым инструментом применяют для получения выпуклых и вогнутых асферических поверхностей второго порядка. Схема обработки параболических поверхностей изображена на рис. 19.4. Она основана на свойстве параболоида вращения давать в сечениях, параллельных оси вращения, параболу одного и того же уравнения. Заготовка 1, имеющая сферическую поверхность, вращается вокруг оси. Инструмент (нож) 2, представляющий собой тонкую пластинку из стали, латуни или оргстекла, перемеща-
9ПП
ется возвратно'поступательно со скоростью около 30 дв. ход/мин параллельно самому себе и оси вращения заготовки. Соприкосновение заготовки и инструмента происходит по линии.
Шлифование выполняют свободным абразивом от № 6 до М14. Контроль шлифованной поверхности осуществляют шаблоном, имеющим профиль искомой параболы. Полирование производят на том же оборудовании ножевым инструментом, обтянутым сукном, пропитанным смолой.
Обработку методом свободного притира.
Этот способ применяют для шлифования и полирования цилиндрических поверхностей.
Соприкосновение инструмента и заготовки при обработке происходит по поверхности. Заготовку обрабатывают на круглошлифовальном станке алмазными кругами. Шлифование и полирование производят притирами с помощью водных суспензий шлифовальных порошков на станках типа ШПА-500 и 2ШПА-200. Заготовки, наклеенные на приспособление, вращаются. Шлифовальник совершает качатель-ные и возвратно-поступательные движения.
Полирование осуществляют смоляным инструментом, а контроль — цилиндрическими пробными стеклами.
Обработку пружинно-каблучным инструментом применяют для шлифования и полирования выпуклых и вогнутых асферических поверхностей любого порядка. Соприкосновение инструмента и заготовки при обработке происходит по площадкам конечных размеров. Рабочая поверхность пружинно-каблучного инструмента разбита на ряд площадок конечных размеров простой конфигурации, называемых каблуками 1, которые самоустанавливаются относительно поверхности заготовки 2 благодаря наличию сферического шарнира 3 (рис. 19.5).
Постоянное силовое замыкание каждого из каблуков с поверхностью обрабатываемой заготовки, которой служит сфера ближайшего радиуса, осуществляется пружинами 5. Корпус инстру- Рис- 19,5- Пружинно-каблучковый ин-
а струмент
мента 4 вращается вокруг оси и
имеет возвратно-поступательное перемещение относительно заготовки, передаваемое поводком 6. Расположение, количество и конфигурацию каблучных элементов рассчитывают, исходя из распределения слоя припуска по поверхности сферической заготовки. Приемы шлифования и полирования асферических поверхностей пружинно-каблучным инструментом ничем не отличаются от обыч-
!!Г
Рис. 19.4. Обработка ножевым инструментом
201
ных, применяемых при обработке сферических и плоских поверхностей.
19.2. Контроль асферических поверхностей -
Контроль шлифованных поверхностей. Технологический контроль шлифованных асферических поверхностей осуществляют- с .помощью контактно-механических средств контроля: шаблонов, измерительных машин, полярных компараторов, сферометров. Полярным компаратором измеряют радиус-вектор с погрешностью до 1 мкм в различных точках поверхности. В оправку 1 устанавливают измеряемую деталь 2 (рис. 19.6). Измерительный механизм
содержит шкалу 3 отсчетов углов с ценой деления 30' и радиусов-векторов 5 с ценой деления 1 мкм, измерительный стержень 4. Перед началом измерения необходимо совместить геометрический центр ближайшей сферы (точку 0) с центром поворота измерительного стержня.
Погрешность измерения зависит от неправильности совмещения геометрического центра ближайшей сферы с началом координат, компланарности осей вращения измерительной головки и перемещения измерительного штифта, погрешности установки заданного координатного угла ф, погрешности отсчета. Средняя погрешность результата контроля полярным компаратором 2 мкм. В настоящее время это наиболее точный способ измерения, но весьма трудоемкий.
Контроль полированных поверхностей. Для этого применяют бесконтактные оптические методы контроля: теневые, автоколлимационные и интерференционные.
Двойной аберрометр (рис. 19.7) предназначен для технологического и приемо-сдаточного контроля асферических поверхностей вращения второго (за исключением выпуклого эллипсоида), а также некоторых фокусирующих поверхностей высшего порядка. Этим способом измеряют углы отклонения нормалей к профилю контролируемой поверхности в различных зонах от нормалей к теоретически заданной поверхности. Пучок лучей из автоколлимацион-ной зрительной трубы 1 проходит пентапризмы 3 и 5, расположенные симметрично и перемещающиеся от оптической оси или к ней, и отражается контролируемой поверхностью 2, собираясь на плоском зеркале 4, помещенном в фокусе. Отразившись от плоского зеркала, пучки лучей идут навстречу друг другу и после прохождения пентапризм опять направляются в автоколлимационную трубу. В поле зрения видим два изображения щели, совпадающих
Рис. 19.6. Контроль асферических поверхностей на полярном компараторе
202
друг с другом, если фокус контролируемой зоны лежит в плоскости зеркала 4. Изображения штрихов расходятся на расстояние Д, если фокус зоны не совпадает с плоскостью зеркала 4.
