Справочник технолога-оптика - Окатов М.А.
ISBN 5-7325-0236-Х
Скачать (прямая ссылка):
368
форму рабочей поверхности зеркала и т. п.
Обработка сферических и плоских поверхностей. Обработка может проводиться как при нижнем, так и при верхнем расположении заготовки относительно обрабатывающего инструмента.
Верхнее расположение позволяет исключить разгрузку детали, а также влияние погрешностей кинематики станка и без особого труда позволяет получить оптическую поверхность, свободную от астигматических ошибок. Выбор такого положения предпочтителен, но по ряду причин ограничивается диаметром до 700 мм для монолитных заготовок и до 1200 мм для облегченных. Схема обработки при верхнем расположении заготовки показана на рис. 7.28. Условие равномерного распределения рабочего давления определяет конструкцию переходной детали 1, заменяющей наклеечник. В целом переходная деталь чрезвычайно сходна с разгрузочным приспособлением, но она должна быть максимально легкой, так как в оптических станках типа ШП механическая система разгрузки верхнего звена имеет ограниченные возможности.
Требования по жесткости, предъявляемые к инструменту 3, в данном случае аналогичны требованиям к разгрузочной планшайбе. Диаметр его должен на 12-15 % превышать размер обрабатываемой детали 2. Давление на деталь передается через резиновые кольца 4. Боковые опоры 5 обеспечивают передачу осциллирующего движения поводка станка на заготовку.
Размер инструмента при нижнем расположении детали равен Диаметру детали. При сохранении необходимой жесткости инструмент должен быть максимально облегчен. Этому условию отвечает Равнотолщинный инструмент, ребра жесткости которого имеют ячеистую ромбовидную структуру. Давление на поверхность в течение всего времени полирования не должно превышать 10 гПа, а на окончательной стадии — 5 гПа. Уменьшение давления на окончатель-
Рис. 7.28. Схема обработки при верхнем расположении заготовки
369
ной стадии позволяет получить плавную, без локальных ошибок поверхность, даже при наличии местных дефектов материала. С такой же целью поворачивают заготовки относительно разгрузочного приспособления в процессе обработки, что обеспечивает усреднение погрешности разгрузки и кинематики станка. Эту операцию необходимо проводить не реже чем каждые два часа обработки. При этом деталь поворачивают на неравные углы во избежание появления по поверхности регулярных радиальных ошибок.
Зональные ошибки поверхности устраняются различными способами.
Один из них заключается в подрезке смолы полировальника (исходя из того, что против углубленной зоны поверхности создается ослабленная зона полировальника). Виды подрезки для взятой в качестве примера ошибки приподнятости края и центра приведены на рис. 7.29, а—г.
На рис. 7.29, а показан профиль сечения обрабатываемой детали, ошибки которого даны в увеличенном виде; на рис. 7.29, б — вид рабочей поверхности полировальника, на которой нанесена прямоугольная подрезка (такая подрезка способствует равномерному распределению полировальной суспензии). На рис. 7.29, в средняя зона поверхности инструмента, приходящаяся против пониженной зоны детали, ослаблена подрезкой в виде звезды. На рис. 7.29, г показана спиральная подрезка, в которой витки спирали на средней зоне расположены чаще, чем в центре и на краях.
Зональные ошибки устраняются также изменением амплитуды осцилляции, а также скоростей вращения шпинделя Vm и осцилляции V0, смещением центра качения верхней каретки относительно центра вращения детали (оси шпинделя). Соответствующие рекомендации по изменению режимов обработки приведены в табл. 7.4 [7.24].
Обработка асферических поверхностей. Из всех способов изготовления асферических поверхностей для обработки крупногабаритной оптики в настоящее время используют методы, основанные на способе соприкосновения по поверхности, так как только они позволяют получать поверхности высокой точности.
К таким методам (названным по конфигурации рабочей поверхности инструмента) относятся: асферизация «ромашкой», асферизация набором кольцевых инструментов, асферизация «маской» и асферизация малым инструментом, или метод «местной ретуши».
Рис. 7.29. Виды подрезки полировальников
370
Таблица 7.4. ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ НА ИЗМЕНЕНИЕ
ФОРМЫ ПОВЕРХНОСТИ
Режим обработки Изменение формы поверхности
Деталь внизу Деталь вверху
Увеличение амплитуды осцилляции с 0,3D до 0,5Z> Увеличение Vm при V0 = const Увеличение VQ при Vm = const Переменный смещенный штрих Завал края и углубление центра Быстрый завал края Быстрый подъем края и центра Разглаживаются узкие Медленный завал края и углубление центра Не происходит изменения Завал края и углубление центра j зональные неровности
Обычно асферизация начинается от исходной ближайшей сферы и заключается в неравномерном съеме материала, причем величина съема связана аналитически с зоной у обрабатываемой поверхности.
Возможные способы управления величиной съема получаются из формулы Престона
Из этой формулы следует, что съем в зоне у зависит от технологических факторов: марки стекла, состава абразивного или полирующего порошка, материала инструмента, температуры, учитываемых членом k формулы, и пропорционален давлению в точке Р , относительной скоростикоэффициенту покрытия Sy и времени обработки dt.
