Изготовление и контроль оптических деталей - Ефремов А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 19.10. Схема станка СПА-1500 для обработки астрооптики
мую деталь деформируются под действием собственного веса и искажают интерференционную картину. Пробные стекла изготовляют диаметром менее 200 мм, а приходится контролировать поверхность, в несколько раз большую, что затрудняет оценку погрешностей детали. При наложении больших пробных стекол почти неизбежны царапины, поэтому контроль сферических и асферических поверхностей астрономической оптики производят теневым способом.
Точечный источник света или диафрагму помещают в центр кривизны сферической поверхности (рис. 19.11). Если нож 3 расположен перед фокусом (положение /), то изображение от зеркала, воспринимаемое глазом, будет иметь вид А. Тень будет двигаться в направлении движения ножа. Если нож расположен за фокусом (положение III), то теневая картина имеет вид В и тень перемещается навстречу движения ножа. Когда нож перемещается в плоскости, проходящей через центр кривизны сферической поверхности перпендикулярно оптической оси (положение II), то в момент касания кромки ножа оптической оси зеркала теневая картина имеет вид Б — равномерное серое поле при отсутствии погрешностей формы сферической поверхности зеркала 1. Такое положение называют чувствительным. При наличии погрешностей формы поверхности 2 теневая картина 4 при чувствительном положении ножа представляет собой чередование темных и светлых полуколец. Границы этих полуколец соответствуют вершинам бугров или ям на исследуемой поверхности. Теневой метод имеет чувствительность до 0,015А, и позволяет качественно контролировать профиль сразу всей поверхности.
206
Контрольные вопросы
1. Расскажите о способах обработки асферических поверхностей.
2. Какие поверхности обрабатывают ножевым инструментом?
3. Как обрабатывают цилиндрические поверхности?
4. Что такое пружинно-каблучный инструмент?
5. Как контролируют шлифованные асферические поверхности?
6. Расскажите об устройстве двойного аберрометра.
7. Как определяют размер пятна рассеивания?
20. ИЗГОТОВЛЕНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ
20.1. Пробные стекла
Пробные стекла являются контрольным инструментом и предназначены для определения интерференционным методом величины отступления радиуса и местных ошибок формы от тех же параметров пробного стекла.
На заводах используют три типа пробных стекол: РПС, КПС и ОПС — рабочие, контрольные и основные пробные стекла. Такое подразделение пробных стекол вызвано их назначением. Для контроля формы изготовляемых поверхностей оптических деталей постоянно используют РПС. Наложение пробных стекол при контроле связано с их износом. Поэтому как в процессе изготовления РПС, так и в период использования их контролируют КПС, которые в свою очередь могут быть проконтролированы ОПС. В крупносерийном производстве частое использование РПС вызывает обязательное применение КПС и ОПС. В мелкосерийном и единичном производстве допускается контролировать РПС непосредственно ОПС без изготовления и использования КПС.
Пробные стекла изготовляют диаметром до 130 мм. При технической необходимости могут быть выполнены КПС и РПС диаметром до 220 мм.
При заказе пробных стекол выбирают их диаметр в 1,2 раза больше диаметра контролируемых деталей. Крупногабаритные детали контролируют пробными стеклами меньших размеров с перекрытием зон контроля до половины диаметра пробного стекла. Расшифровку результата измерения в этом случае производят по специальной методике.
Пробные стекла изготовляют из. стекла ЛК7 или ЛК5, обладающих малым коэффициентом линейного расширения и необходимой прочностью на истирание. Основные сферические пробные стекла изготовляют парами, состоящими из выпуклого ( + ) и вогнутого (—) стекол, а плоские — комплектом из трех стекол. Стекла должны сопрягаться своими измерительными поверхностями с погрешностью до 0,5N. Контрольные пробные стекла изготовляют с кривизной, соответствующей кривизне проверяемых поверхностей, а рабочие пробные стекла — с кривизной, обратной кривизне проверяемых поверхностей. КПС и РПС изготовляют только одного знака.
Заготовительные операции технологического процесса изготов-
207
ления пробных стекол производят обычным способом и заканчивают полированием нерабочих поверхностей и обработкой микропорошком М28 измерительной поверхности. Мелкое шлифование измерительных поверхностей ведут на латунных шлифовальниках, а затем совместной взаимной притиркой стекла по стеклу по парам, если пробные стекла сферические, или по три штуки, если пробные стекла плоские. Такая обработка устраняет ошибки, образующиеся в процессе мелкого шлифования поверхностей обычными способами, и основана на известном правиле: если деталь находится внизу, то при взаимной притирке у нее больше срабатывается край, а если сталь сверху — то середина. Перемена деталей местами в процессе обработки позволяет плавно изменять радиус кривизны. В процессе мелкого шлифования радиус кривизны более 15 мм контролируют сферометром. Для контроля сферичности вогнутых стекол с радиусом кривизны менее 15 мм изготовляют детали с выпуклой сферической поверхностью толщиной больше радиуса. Радиус этой детали измеряют микрометром, а затем ее используют для подгонки радиуса пробного стекла.
