RU1777576C - Способ изготовлени оптических деталей с асферическими поверхност ми 2-го пор дка - Google Patents

Abstract

Использование: в оптических цехах, особенно в опытных производствах, где существует необходимость изготовлени  оптических деталей с измен ющимис  от партии к партии размерами и формой. Сущность: сферическую заготовку с радиусом ближайшей сферы шлифуют, полируют, контролируют. Контроль правильности формы и размеров детали осуществл ют при шлифовке путем наложени  на нее предварительно увлажненных сферических пробных стекол. О правильности размеров и формы детали суд т по месту положени  и форме п тна, образующегос  на матовой поверхности детали Данный способ позвол ет просто, с высокой точностью получить асферическую оптическую поверхность, не использу  при этом сложное дорогосто щее оборудование. 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к области изготовлени  оптических деталей с асферическими поверхност ми 2-го пор дка и может быть использовано в оптических цехах, особенно в опытных производствах, где существует необходимость изготовлени  оптических деталей с измен ющимис  от партии к партии размерами и формой.

Известен процесс изготовлени  оптических деталей с параболическими поверхност ми , описанный, например, в руковод щем техническом материале РТМЗ-378-73. Он заключаетс  в том, что сферическую деталь с радиусом ближайшей сферы шлифуют ножевым шлифовальником на станке типа Парабола . При этом правильность и размеры параболической поверхности провер ют с помощью накладных сферометров или специального шаблона, рабочий профиль которого соответствует уравнению данной параболы .

Затем деталь полируют и контролируют с помощью бесконтактного автоколлимационного асферометра ГОИ ЮС-51 на теневой установке ВЭ-349 или различными интерферометрами дл  контрол  асферических поверхностей .

Недостатком данного способа  вл етс  следующее: так как при контроле шаблоном ошибка в точности выполнени  профил  составл ет 0,005 мм, а сферометр обеспечивает точность не менее 1 -2 , то высокую точность можно получить только при полировке , использу  специальное дорогосто щее оборудование дл  контрол , которое серийно не выпускаетс  промышленностью .

Можно изготовить оптические детали асферической формы, контролиру  их в проXI XI XI

01 VI О

fc

цессе полировки, накладыва  на них сферические пробные стекла, подобранные по радиусам кривизны к данной детали 1.

Возникновение интерференционной картины между асферической поверхностью детали и сферическим пробным стеклом будет иметь место на очень ограниченных участках , поэтому дл  контрол  точности изготовлени  детали требуетс  несколько пробных стекол.

Контакт между асферической поверхностью и пробным стеклом сферической формы , а следовательно, интерференционна  картина возникает либо по окружности, либо по образующей. Зна  уравнение профил  асферической поверхности, можно заранее определить координаты точек контакта этой поверхности со сферическими пробными стеклами известных радиусов кривизны. Тогда, измер   диаметр зоны контакта-интерференционного кольцевого бугра, можно установить, соответствует ли контролируема  поверхность требуемой. Этот способ имеет недостаток, заключающийс  в том, что изготавливаемую деталь можно проверить только при полировке. Если при этом обнаруживаетс , что размеры детали не соответствуют заданным, то деталь снова шлифуют, полируют и измер ют. Этот процесс может повтор тьс  несколько раз. При этом также трудно достигнуть высокой точности.

Цель изобретени  - ускорение процесса изготовлени  асферических оптических деталей, а также повышение точности их изготовлени , не примен   при этом сложного , дорогосто щего оборудовани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что предварительно изготовленную сферическую заготовку с радиусом ближайшей сферы шлифуют, накладыва  пробные сферические стекла дл  контрол  профил  и размеров. Пробные стекла перед наложением увлажн ют, а о правильности поверхности суд т по месту положени  и форме п тна смачиваемого участка провер емой матовой поверхности.

Новый способ изготовлени  асферических оптических деталей обладает существенными отличи ми, так как проведение контрол  при шлифовке оптических деталей с помощью наложени  предварительно увлажненных сферических пробных стекол на шлифуемую асферическую поверхность позвол ет получить высокую точность и существенно сократить процесс изготовлени  асферических оптических деталей.

Осуществление данного способа в случае изготовлени  выпуклой параболической поверхности,заданной уравнением

у °92,46х. Дл  такой параболы радиус ближайшей сферы

Re.c.- Ro +

D2 Wt&

где Ro радиус кривизны при вершине параболы . В нашем случае ,23,

D- диаметр заготовки детали,равный 60

мм.

Вб.с. +

602

16 46,23

51,1 мм.

Такой радиус имеет сферическа  заготовка . Затем ее шлифуют на станке Пара- бола. Сферические пробные стекла (П.С.) выбирают с радиусами, большими R0, т.е. ...Rr.

В нашем случае ,64 MM, ,62 мм, ,47 MM, мм. Определ ем ко- ординату у контакта П.С. с параболой (см. фиг. 1)

из АОуС Rn2 y2+Ro2, где х и у - координаты т. А на параболе Rn радиус параболы в т. А

У Rn2-Ro2.

Получаем дл  П.С. RI 47,64 мм yi-11,5 мм П.С. ,47 мм мм

П.С. R2 48,62 мм мм П.С. мм мм

Накладываем увлажненное П.С. на параболоид и, перекатыва  его по поверхности детали, наблюдаем различные формы

п тна.

Если в зоне контакта (у) Rn параболоида меньше,чем радиус П.С., то контакт в точке (см. фиг. 2). Следовательно, необходимо шлифовать середину заготовки.

Если в зоне контакта (у) Rn параболоида равен радиусу П.С., то контакт переходит с точки в окружность (см. фиг. 3). Следовательно , заготовку можно начинать полировать .

Если в зоне контакта (у) Rn параболоида больше радиуса П.С., то контакт по узкой полосе на краю П.С. Измен   режимы шлифовани , добиваемс  касани  П.С. с пара- болоидом в заранее рассчитанной зоне с

координатой (у), добива сь п тна, изображенного на фиг. 4.

Полировку контролируем аналогичным образом, но уже по интерференционной картине в зоне контакта полированной поверхности параболоида с П.С.

Данный способ позвол ет изготавливать оптические детали асферической формы 2-го пор дка с точностью до 30 Процесс, изготовлени  ускор етс  и не требуетс  сложного оборудовани .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ изготовлени  оптических деталей с асферическими поверхност ми 2-го пор дка, при котором сферическую заготовку с радиусом ближайшей сферы шлифуют до заданного профил , полируют и контролируют правильность поверхности с помощью специально подобранных сферических пробных стекол, отличающийс  тем, что, с

   |А

   параболой 9

   - Полено

   пара

   Редактор Н.Козлова

   Фиг4

   Составитель М.Кравченко

   Техред М.МоргенталКорректор А.Козориз

   целью ускорени  процесса и повышени  точности изготовлени , контроль правильности поверхности осуществл ют в процессе шлифовки, при этом сферические

   пробные стекла перед наложением на контролируемую поверхность увлажн ют, а о правильности поверхности суд т по месту положени  и форме п тна смачиваемого участка провер емой матовой поверхности.