Справочник технолога-оптика - Окатов М.А.
ISBN 5-7325-0236-Х
Скачать (прямая ссылка):
Автоматизированные станки серии АД (АД 1000, АД 2000, АД 4000) предназначены для заключительной стадии формообразования оптических поверхностей размерами соответственно до 1000, 2000 и 4000 мм. На станках можно осуществлять доводку формы любых монотонных оптических поверхностей с крутизной не более 20°, прошедших предварительное полирование (в том числе внеосевых асферических поверхностей). Размер ошибки поверхности после предварительного полирования не должен превышать 0,5 мкм. Доводка осуществляется методом свободного притира малоразмерным полировальником, совершающим осциллирующее плоскопа-Раллельное круговое движение.
373
По результатам измерений (чаще всего интерференционных) с помощью ЭВМ строится топографическая карта дискретной информации о форме обрабатываемой поверхности.
Информация представлена в точках, расположенных в узлах сетки с квадратными ячейками. Программа обработки, рассчитываемая ЭВМ по результатам контроля, задает скорость перемещения центра полировальника по неподвижной обрабатываемой поверхности и траекторию его движения в прямоугольной системе координат. Для каждого сеанса обработки размах и частота осцилляции полировальника, а также рабочее давление на поверхность постоянны и определяют экспериментально получаемую величину съема материала в единицу времени. Таким образом, скорость перемещения пропорциональна съему материала в любой точке траектории движения полировальника.
Программа поступает на считывающее устройство ЧПУ станка, которое, управляя исполнительными приводами, реализует требуемые параметры движения инструмента.
Станки позволяют получить чрезвычайно высокоточные поверхности (среднеквадратическая погрешность поверхности доХ/50 для X = 0,63 мкм).
Автоматизированный станок модели КУ 506ФЗ для обработки поверхностей до 2000 мм предназначен для выполнения следующих операций: асферизации осесимметричных поверхностей; разглаживания поверхности после обработки малым инструментом при эквидистантном съеме материала; прецизионной доводки поверхности, обладающей как зональными (осесимметричными), так и локальными ошибками.
Оптическая деталь, разгруженная на столе шпинделя, вращается с постоянной скоростью; малый инструмент, закрепленный в инструментальной головке на траверсе над поверхностью и совершающий осциллирующее плоскопараллельное круговое движение (как в станках серии АД), совершает по траверсе возвратно-поступательное перемещение с переменной скоростью вдоль диаметрального сечения от края до центра детали. Закон изменения скорости перемещения задается программным устройством (ЧПУ) в соответствии с расчетным значением асферичности; как следствие, при фиксированных параметрах кругового движения и усилия нагружения инструмента величина съема пропорциональна асферичности.
Траектория центра инструмента — результирующая сложения постоянной скорости вращения детали и переменной скорости возвратно-поступательного перемещения инструмента, повторяющаяся Архимедова спираль переменного шага. Уменьшение шага спирали соответствует увеличению глубины съема материала.
Программой предусмотрен относительный сдвиг спиралей во избежание появления на поверхности узких зональных неровностей. Асферизация может осуществляться как полированием, так и шлифованием.
Несовпадение спиральных траекторий при частичном перенало-жении «следа» инструмента на обрабатываемой поверхности позво-
374
ляет ее разглаживать, т. е. освобождаться от мелкоструктурных ошибок как зонального, так и локального характера (мелкоструктурные ошибки — неровности поверхности небольшой высоты и линейных размеров). Операция осуществляется на финишной стадии обработки. Программа рассчитывается на эквидистантный (равномерный) съем материала с поверхности. Позиционирование центра малого полировальника в любой точке обрабатываемой поверхности, необходимое при прецизионной доводке, осуществляется исполнительными механизмами станка с помощью датчиков угла поворота шпинделя и положения инструментальной головки на траверсе. Таким образом, при принципиальной аналогичности процесса на станках серий АД и КУ траектория перемещения инструмента на последнем программируется в полярной системе координат (0, г).
Вертикальная и горизонтальная контрольные схемы. Разгрузка деталей при контроле. По ориентации оптической оси контролируемой детали или системы различают контрольные схемы с вертикально и горизонтально направленной оптической осью. В случае вертикальной ориентации оси крупногабаритная деталь расположена горизонтально, и ее разгрузка не отличается от разгрузки при обработке. Для создания универсальной вертикальной контрольной установки, длина которой должна превышать сумму высоты оптического станка и радиуса кривизны поверхности контролируемой детали, требуются башни (или шахты) высотой несколько десятков метров. Верхняя часть сооружения, где помещаются оптический компенсатор и анализирующий прибор, должна иметь минимальную амплитуду колебаний, не превышающую 0,1".
При горизонтальной ориентации оптической оси крупногабаритная деталь располагается вертикально, и разгрузка детали более сложна и трудоемка. Как показывают исследования, оптимальным случаем, обеспечивающим наименьший прогиб при вертикальном расположении деталей, является приложение усилий, распределенных по косинусоидальному закону по торцевой поверхности зеркала в плоскости центра тяжести. При этом усилия Р в нижней половине детали должны сжимать ее, а в верхней половине растягивать (рис. 7.30, а).
