Справочник технолога-оптика - Окатов М.А.
ISBN 5-7325-0236-Х
Скачать (прямая ссылка):
Наличие пузырей на обрабатываемой поверхности может привести к царапинам при шлифовании и располировкам вокруг пузырей в виде местных ошибок при полировании. Поэтому перед обработкой крупные пузыри подлежат рассверливанию, а мелкие в процессе обработки подвергаются тщательной чистке и промывке. Для ответственных деталей крупногабаритной оптики стекло необходимо подбирать высшей категории по показателям качества.
Разгрузка крупногабаритной оптической детали при обработке. Выбор типа разгрузки зависит от размера (массы) детали и отношения диаметра детали к ее толщине D/t.
Монолитную деталь диаметром до 2000 мм и с отношением D/t = 1/10 (или эквивалентную по жесткости облегченную заго-
366
товку) устанавливают на утолщенную с ребрами жесткости планшайбу 1 (рис. 7.26), верхняя поверхность которой с большой точностью (до 0,01- 0,02 мм) повторяет тыльную поверхность детали 2. Между тыльной поверхностью и планшайбой по окружностям, концентрическим относительно центра детали, располагают одинаковые по толщине эластичные «точечные» прокладки 3 из губчатой резины. Расчет числа опорных точек проводится из условия получения прогиба обрабатываемой поверхности (много меньше — в 5-10 раз — допуска на его качество) [7.25]:
N >0,06D2Jd/EW Д,
где N — число поддерживающих точек; W — допустимый прогиб.
От радиальных смещений деталь ограничивается тремя боковыми опорами 4, представляющими собой коромысла, качающиеся на шаровых шарнирах и несущие каждое по две опорные поверхности. В совокупности шесть опорных поверхностей коромысел через тонкий слой вакуумной резины упираются в торцевую цилиндрическую поверхность детали и воспринимают радиальную составляющую динамических нагрузок инструмента при его движении по поверхности.
Дальнейшим развитием технологической разгрузки зеркал диаметром до 2000 мм является конструкция, оснащенная системами торцевых опор, построенных на основе гидравлического принципа перераспределения усилий нагружения и с использованием резинотканевых мембран в качестве исполнительных чувствительных элементов дискретных опор [а. с. № 1218585, СССР]. Разгрузка осуществляется за счет воздействия на зеркало дискретных реактивных опорных усилий, минимально отличающихся по величине от расчетных, которые развиваются гидросистемой объединенных мембранных опор разгрузки под действием массы зеркала.
Масса и конструкция корпуса зеркала являются исходными для расчета расположения числа опор и подмемб-ранного давления жидкости в опоре. Чрезвычайно малая погрешность разгрузки (не более 0,2 %) позволяет применить подобную систему для разгрузки высокоточных зеркал облегченной и сверхтонкой конструкции. Так, корпус облегченного ситаллово-
Рис. 7.26. Планшайба для установки крупногабаритной детали
367
го зеркала диаметром примерно 1500 мм и массой около 370 кг при разгрузке на 36 опор деформируется не более чем на 0,02 мкм.
Зеркало большого диаметра (более 2 м) представляет собой тяжелое (несколько тонн) и весьма нежесткое изделие. Обычно такие зеркала обрабатываются в «штатных» оправах, на которых они устанавливаются затем в телескоп. При обработке в конструкцию оправ вводят дополнительные опорные элементы, воспринимающие массу инструмента. Система штатной разгрузки обычно является многоопорной и состоит из большого числа механических (рычажных) или гидравлических элементов, применительно к которым зеркало проектируется со специальными разгрузочными глухими отверстиями с тыльной стороны зеркала. Конструкции подобного рода весьма сложны в изготовлении и трудоемки при отладке, требующей высокой точности регулирования уравновешивающих массу зеркала усилий. Изменение положения зеркала относительно разгрузки, необходимое для разделения погрешностей разгрузки от ошибок изготовления, связано с полной переналадкой рычажных опор и требует так много времени, что практически исключает эту операцию в процессе изготовления.
Технологическая оправа конструкции Ю. Б. Лямина и А. А. Леонтьева, разработанная для зеркал диаметром до 6 м, свободна от многих из перечисленных недостатков. Разгрузка, состоящая из горизонтальной и вертикальной систем, основана на гидравлическом перераспределении усилий нагружения и позволяет разгрузить зеркало автоматически, без предварительной настройки усилий в опорах. Предусмотрена специальная система компенсации, уравновешивающая дополнительные давления, возникающие при приложении к зеркалу внешних сил со стороны инструмента или при изменении положения зеркала (например, при его наклоне). Элемент горизонтальной разгрузки, показанный на рис. 7.27, состоит из цилиндрического стакана 1, помещенного в разгрузочном отверстии зеркала, и сильфона2, механически связанного с мембранными устройствами 3 гидравлической системы компенсации.
Усилие Sg, развиваемое мембраной, равно дополнительному усилию S2, возникающему в сильфоне, и направлено в противоположную сторону, уравнивая его. Элементы разгрузки объединены в ряд замкнутых секций, имеющих возможность соединяться в различных сочетаниях, что йозволяет реализовать разные варианты схем уравновешивания массы зеркала, имитировать его перестановку с Рис. 7.27. Элемент горизонтальной поворотом на 180°, принудитель-разгрузки но влиять при необходимости на
