SU881015A1 - Method of treatment of optical surface - Google Patents

Method of treatment of optical surface Download PDF

Info

Publication number
SU881015A1
SU881015A1 SU792727598A SU2727598A SU881015A1 SU 881015 A1 SU881015 A1 SU 881015A1 SU 792727598 A SU792727598 A SU 792727598A SU 2727598 A SU2727598 A SU 2727598A SU 881015 A1 SU881015 A1 SU 881015A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
rotation
mercury
optical
tool
vessel
Prior art date
Application number
SU792727598A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Петрович Васильев
Original Assignee
За витель
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by За витель filed Critical За витель
Priority to SU792727598A priority Critical patent/SU881015A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU881015A1 publication Critical patent/SU881015A1/en

Links

Landscapes

  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Description

Изобретение относится к оптикомеханической промышленности и может быть применено для производства асферических и сферических поверхностей, например линз и зеркал.The invention relates to the optomechanical industry and can be used for the production of aspherical and spherical surfaces, such as lenses and mirrors.

Известен способ обработки оптических поверхностей путем взаимного перемещения обрабатываемой детали и инструмента по сложной траектории, по которому возвратно-поступательное движение обрабатываемой дещали вза- 1 имосвязано с ее качательными движениями вокруг оси, проходящей через середину ее образующей, а также с возвратно-поступательным перемещением гибкого инструмента и с возвратно-поступательным движением детали по определенному закону в перпендикулярном направлении СП.A method is known of processing of optical surfaces by mutual displacement of the workpiece and the tool on the complex trajectories along which the reciprocating movement of the treated deschali mutually imosvyazano 1 with its pivoting movements about an axis passing through the center of its generatrix, as well as the reciprocating movement of the flexible tool and with the reciprocating movement of the part according to a certain law in the perpendicular direction of the joint venture.

Недостатком этого способа является большая сложность движений инструмента и детали, приводящая к значительному усложнению применяемого оборудования и к снижению точности обработки.The disadvantage of this method is the high complexity of the movements of the tool and part, leading to a significant complication of the equipment used and to reduce the accuracy of processing.

Известен способ обработки оптических поверхностей, при котором вращающейся заготовке и вращающемуся сферическому инструменту сообщают относительное перемещение вдоль различных направлений, при этом ось вращения инструмента с'радиусом, равным одному из экстремальных значений радиуса кривизны обрабатываемой поверхности, располагают перпендикулярно оси вращения заготовки и сообщают дополнительное относительное перемещение в направлении, перпендикулярном обеим осям вращения {2J.A known method of processing optical surfaces, in which the rotating workpiece and the rotating spherical tool inform relative movement along different directions, while the axis of rotation of the tool with a radius equal to one of the extreme values of the radius of curvature of the workpiece is placed perpendicular to the axis of rotation of the workpiece and report additional relative movement in the direction perpendicular to both axes of rotation {2J.

Недостатком данного способа является сложность оборудования для его реализации, невозможность обработки поверхностей сложного профиля, а также невозможность перехода к обработке поверхности другого вида без замены инструмента.The disadvantage of this method is the complexity of the equipment for its implementation, the inability to process surfaces of complex profiles, as well as the inability to switch to surface treatment of a different kind without replacing the tool.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей.The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обработки оптической поверхности путем приведения ее в контакт с инструментом при их относительном вращении, обрабатываемую поверхность приводят в соприкосновение со свободной поверхностью тяжелой несмачивающей -идкости, вращаемой в замкнутом сосуде с одновременным воздействием на нее магнитного поля, распределение вектора напряженности которого соответствует форме обрабатываемой поверхности.This goal is achieved by the fact that according to the method of processing an optical surface by bringing it into contact with the tool during their relative rotation, the surface to be treated is brought into contact with the free surface of a heavy non-wetting liquid rotating in a closed vessel with simultaneous exposure to a magnetic field, vector distribution tension of which corresponds to the shape of the surface being treated.

На чертеже изображена одна из возможных схем реализации данного способа.The drawing shows one of the possible schemes for implementing this method.

Устройство содержит привод 1 вращения, сосуд 2, установленный на его оси, ртуть 3, слой 4 абразивного материала, оптическую деталь 5, закрепленную на подвижном кронштейне 6, электромагниты 7, устройство 8 для регулировки скорости вращения привода, формирования магнитного поля и распределения времени работы по зонам поверхности.The device comprises a rotation drive 1, a vessel 2 mounted on its axis, mercury 3, an abrasive material layer 4, an optical part 5 mounted on a movable bracket 6, electromagnets 7, a device 8 for adjusting the rotation speed of the drive, forming a magnetic field and distributing operating time by surface zones.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Вращение привода I приводит к вращению сосуда 2 и ртути 3 в нем. Под действием силы тяжести и центробежной силы инерции свободная поверхность ртути приобретает форму параболоида вращения, на которой располагают частички абразивного материала 4. Изменяя скорость вращения, подбирают ее таким образом, чтобы обеспечить взаимное трение ртути и требуемой зоны поверхности обрабатываемой детали. Центрировку и глубину погружения детали регулируют при помощи кронштейна 6. Поскольку ртуть является несмачивающей и гораздо более плотной, например, по отношению к стеклу, при этом происходит эффективное сошлифо- . вание оптической детали до требуемой формы ее поверхности. Полировка может производиться непосредственно ртутью без применения абразива. На жидкость (ртуть) воздействует электромагнитами 7. При вращении проводящей ртути в магнитном поле, в ней возникают индукционные токи, перераспределяющие силы, которые формируют свободную поверхность. Регулируя при помощи устройства 8 величину и направление поля в электромагнитах, добиваются требуемой формы.свободной поверхности ртути (фиг. 1, показана пунктиром). При помощи регулировки величины скорости вращения, напряженности магнитного поля и времени работы по зонам поверхности можно обрабатывать оптические поверхности широкого класса сложных профилей. При этом обработка производится с высокой точностью, поскольку силы, регулирующие прижим и относительное перемещение жидкостного инструмента и оптической поверхности, отличаются либо исключительным постоянством (сила Архимеда, сила тяжести) либо могут быть заданы с большой степенью точности (центробежная сила инерции, магнитные силы). Вместо ртути возможно применение расплава металла.The rotation of the drive I leads to the rotation of the vessel 2 and mercury 3 in it. Under the action of gravity and centrifugal inertia, the free surface of the mercury takes the form of a rotation paraboloid on which particles of abrasive material are placed 4. By changing the rotation speed, they are selected so as to ensure mutual friction of the mercury and the required surface area of the workpiece. The alignment and immersion depth of the part is regulated using the bracket 6. Since the mercury is non-wetting and much more dense, for example, with respect to glass, an effective grinding process occurs. lowering the optical part to the required shape of its surface. Polishing can be done directly with mercury without the use of an abrasive. The fluid (mercury) is affected by electromagnets 7. When the conductive mercury rotates in a magnetic field, induction currents occur in it, redistributing the forces that form the free surface. By adjusting the magnitude and direction of the field in the electromagnets using the device 8, the desired shape is achieved. The free surface of the mercury (Fig. 1, is shown by a dotted line). By adjusting the magnitude of the rotation speed, magnetic field strength and operating time over surface zones, it is possible to process optical surfaces of a wide class of complex profiles. In this case, the processing is carried out with high accuracy, since the forces regulating the clamp and relative movement of the liquid tool and the optical surface are either exceptional in constancy (Archimedes force, gravity) or can be set with a high degree of accuracy (centrifugal inertia, magnetic forces). Instead of mercury, molten metal may be used.

Для расчета высоты подъема h жидкости, вращающейся в замкнутом сосуде.To calculate the lifting height h of a fluid rotating in a closed vessel.

применяется следующая формула h 0 - равновесная высота жидкости вращения, ш - частота вращения, расстояние от оси вращения, ςς где без г ускорение силы тяжести. Скорости вращения при реальных кривизнах обрабатываемых поверхностей, как следует из приведенной формулы, составляют единицы или десятки оборотов в минуту.the following formula is applied h 0 is the equilibrium height of the fluid rotation, w is the frequency of rotation, the distance from the axis of rotation, ςς where without g the acceleration of gravity. The rotation speeds with real curvatures of the machined surfaces, as follows from the above formula, are units or tens of revolutions per minute.

Таким образом, при помощи предлагаемого способа возможна обработка выпуклых, вогнутых и выпукло-вогнутых поверхностей оптических деталей. Кроме того, поскольку расположенная на вращающейся ртути оптическая деталь практически полностью разгружена, а сосуд со ртуть может быть выполнен достаточно больших размеров, способ особенно эффективен при изготовлении оптики телескопов.Thus, using the proposed method, it is possible to process convex, concave and convex-concave surfaces of optical parts. In addition, since the optical part located on the rotating mercury is almost completely unloaded, and the vessel with mercury can be made quite large, the method is especially effective in the manufacture of telescope optics.

Claims (2)

Изобретение относитс  к оптикомеханической промышленности и может быть применено дл  производства асферических и сферических поверхностей, например линз и зеркал. Известен способ обработки оптических поверхностей путем взаимного пере мещени  обрабатываемой детали и инструмента по сложной траектории, по которому возвратно-поступательное движение обрабатываемой де,тали взаимосв зано с ее качательными движени ми вокруг оси, проход щей через середину ее обра зующей, а также с возвратно-поступательным перемещением гибкого инструмента и с возвратно-поступательным движением детали по определенному .закону в перпендикул рном направлении ГП. Недостатком этого способа  вл етс  больша  сложность движений инструмента и детали, привод ща  к значительно му усложнению примен емого оборудовани  и к снижению точности обработки. Известен способ обработки оптических поверхностей, при котором вращающейс  заготовке и вращакщемус  сферическому инструменту сообщают относительное перемещение вдоль различных направлений, при этом ось вращени  инструмента срадиусом, равным одному из экстремальных значений радиуса кривизны обрабатываемой поверхности, располагают перпендикул рно оси вращени  заготовки и сообщают дополни- тельное относительное перемещение в направлении,- перпендикул рном обеим ос м вращени  {23. Недостатком данного способа  вл етс  сложность оборудовани  дл  его реализации, невозможность обработки поверхностей сложного профил , а также невозможность перехода к обработке поверхности другого вида без замены инструмента. Цель изобретени  - расширение технологических возможностей. 38 Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу обработки оптической поверхности путем приведени  ее в контакт с инструментом при их относительном вращении, обрабатываемую поверхность привод т в соприкосновение со свободной поверхностью т желой несмачивающей :идкости, вращаемой в замкнутом сосуде с одновреMBHiaiM воздействием на нее магнитног пол , распределение вектора напр жен ности которого соответствует форме обрабатываемой поверхности. На чертеже изображена одна из воз можных схем реализации данного спосо ба. Устройство содержит привод J вращени , сосуд 2, установленный на его оси, ртуть 3, слой 4 абразивного материала , оптическую деталь 5, закреп ленную на подвижном кронштейне 6, электромагниты 7, устройство 8 дл  регулировки скорости вращени  привода , формировани  магнитного пол  и распределе1ш  времени работы по зона поверхности. Устройство работает следующим образом , Вращение привода I приводит к вра щению сосуда 2 и ртути 3 в нем. Под действием силы т жести и центробежно силы инерции свободна  поверхность ртути приобретает форму параболоида вращени , на которой располагают час тички абразивного материала 4. Измен   скорость вращени , подбирают ее таким образом, чтобы обеспечить взаимное трение ртути и требуемой зоны поверхности обрабатываемой детали. Центрировку и глубину погружени  детали регулируют при помощи кронштейна 6. Поскольку ртуть  вл етс  несмачивающей и гораздо более плотной, например, по отношению к стеклу, при этом происходит эффек-пивное сопшифование оптической детали до требуемой формы ее поверхности. Полировка може производитьс  непосредственно ртутью без применени  абразива. На жидкость (ртуть) воздействует электромагнитами 7. При вращении провод щей ртути в магнитнЬм поле, в ней возникают ин дукционные токи, перераспредел ющие силы, которые формируют свободную по верхность. Регулиру  при помощи устройства 8 величину и направление пол в электромагнитах, добиваютс  требуемой фор№1. свободной поверхности рту ти (фиг. 1, показана пунктиром. При помощи регулировки величины скорости вращени , напр женности магнитного пол  и времени работы по зонам поверхности можно обрабатывать оптические поверхности щирокого класса сложных профилей. При этом обработка производитс  с высокой точностью, поскольку силы, регулирующие прижим и относительное перемещение жидкостного инструмента и оптической поверхности, отличаютс  либо исключительным посто нством сила Архимеда, сила т жести либо могут быть заданы с большой степенью точности (центробежна  сила инерции, магнитные силы). Вместо ртути возможно применение расплава металла . Дл  расчета высоты подъема h жидкости , вращающейс  в замкнутом сосуде , примен етс  следующа  формула , . --о где h g - равновесна  высота жидкости без вращени , ш - частота вращени , г - рассто ние от оси вращени , qfускорение силы т жести. Скорости вращени  при реальных кривизнах обрабатываемых поверхностей, как следует из приведенной формулы, составл ют единицы или дес тки оборотов в минуту. Таким образом, при помощи предлагаемого способа возможна обработка выпуклых, вогнутых и выпукло-вогнутых поверхностей оптических деталей. Кроме того, поскольку расположенна  на вращающейс  ртути оптическа  деталь практически полностью разгружена, а сосуд со ртуть может быть вьшолнен достаточно больших размеров, способ особенно эффективен при изготовлении оптики телескопов. Формула изобретени  Способ обработки оптической поверхности путем приведени  ее в контакт с инструментом при их относительном вращении, о тличающийс   тем, что, с целью расширени  технологических возможностей и качества обработки, обрабатываемую поверхность привод т в контакт со свободной поверхностью т желой несмачивающей жидкости, вращаемой в замкнутом сосуде с одновременным воздействием на нее магнитного пол , распределение вектора нгшр женности которого соответствует форме обрабатьшаемой поверхности. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 881015 № № 1.Авторское свидетельство СССР 562415, кл. В 24 В 13/02, 1974. The invention relates to the optomechanical industry and can be applied to the production of aspherical and spherical surfaces, such as lenses and mirrors. The known method of processing optical surfaces by mutual movement of the workpiece and the tool along a complex trajectory along which the reciprocating movement of the workpiece is hoisted is interconnected with its swinging movements around the axis passing through the middle of its generator, as well as returning translational movement of the flexible tool and with the reciprocating movement of the part on a specific law in the perpendicular direction of the GP. The disadvantage of this method is the great complexity of the movements of the tool and the part, which leads to a considerably complication of the equipment used and to a decrease in the machining accuracy. A known method for processing optical surfaces in which a rotating workpiece and a rotary spherical tool are reported to move relative to different directions, and the axis of rotation of the tool with a radius equal to one of the extreme values of the curvature radius of the surface being processed is perpendicular to the axis of rotation of the workpiece and an additional relative information is given moving in the direction perpendicular to both axes of rotation {23. The disadvantage of this method is the complexity of the equipment for its implementation, the impossibility of processing the surfaces of a complex profile, and the impossibility of switching to a surface treatment of another type without changing the tool. The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities. 38 The goal is achieved by the method of treating an optical surface by bringing it into contact with the instrument during their relative rotation, the surface being treated is brought into contact with the free surface of a heavy non-wetting: liquid rotated in a closed vessel with a magnetic field simultaneously applied to it, the distribution of the strength vector of which corresponds to the shape of the treated surface. The drawing shows one of the possible schemes for implementing this method. The device contains a rotation drive J, a vessel 2 mounted on its axis, mercury 3, an abrasive layer 4, an optical part 5 fixed to a movable bracket 6, electromagnets 7, a device 8 for adjusting the rotation speed of the drive, forming a magnetic field and distributing time work on the surface area. The device operates as follows. Rotation of the drive I causes rotation of the vessel 2 and mercury 3 in it. Under the action of gravity and centrifugally inertial forces, the free surface of mercury takes the form of a paraboloid of rotation on which the particles of abrasive material 4 are located. By changing the speed of rotation, they are selected in such a way as to ensure the mutual friction of the mercury and the required surface area of the workpiece. The centering and immersion of the part is adjusted with the help of the bracket 6. Since mercury is non-wetting and much more dense, for example, with respect to glass, this results in effective brewing of the optical part to the desired shape of its surface. Polishing can be done directly with mercury without the use of abrasive. The fluid (mercury) is affected by electromagnets 7. When rotating conductive mercury in a magnetic field, induction currents arise in it, redistributing the forces that form the free surface. By adjusting the magnitude and direction of the floor in the electromagnets with the aid of the device 8, the required form 1 is achieved. the free surface of the mouth (Fig. 1, shown by a dotted line. By adjusting the magnitude of the rotational speed, the magnetic field strength and the working time over the surface areas, it is possible to process the optical surfaces of a wide class of complex profiles. The processing is performed with high accuracy, because the forces regulating The clamping and relative movement of the fluid tool and the optical surface are distinguished either by an exceptional constant Archimedes force, gravity or can be given with a large degree of (centrifugal inertia force, magnetic forces). Instead of mercury, molten metal can be used. The following formula is used to calculate the lift height h of a liquid rotating in a closed vessel. Here, hg is the equilibrium height of the liquid without rotation, w is the frequency rotation, r is the distance from the axis of rotation, qf acceleration of the force of gravity.The rotational speeds with real curvatures of the machined surfaces, as follows from the above formula, are units or tens of revolutions per minute. Thus, with the help of the proposed method, processing of convex, concave and convex-concave surfaces of optical components is possible. In addition, since the optical component located on rotating mercury is almost completely unloaded, and the vessel with mercury can be made fairly large in size, the method is especially effective in the manufacture of telescope optics. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A method for treating an optical surface by bringing it into contact with an instrument during their relative rotation, in order to expand the technological capabilities and quality of the treatment, the surface being treated is brought into contact with the free surface of a heavy non-wetting fluid rotating in a closed the vessel with a simultaneous impact on it of a magnetic field, the distribution of the vector of the conductivity of which corresponds to the shape of the surface to be treated. Sources of information taken into account in the examination No. 881015 No. 1. USSR author's certificate 562415, cl. B 24 B 13/02, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР 528181, кл. В 24 В 13/02, 1974.2. Authors certificate of the USSR 528181, cl. B 24 B 13/02, 1974.
SU792727598A 1979-02-19 1979-02-19 Method of treatment of optical surface SU881015A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792727598A SU881015A1 (en) 1979-02-19 1979-02-19 Method of treatment of optical surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792727598A SU881015A1 (en) 1979-02-19 1979-02-19 Method of treatment of optical surface

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU881015A1 true SU881015A1 (en) 1981-11-15

Family

ID=20811402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792727598A SU881015A1 (en) 1979-02-19 1979-02-19 Method of treatment of optical surface

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU881015A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5449313A (en) Magnetorheological polishing devices and methods
US7261616B2 (en) Magnetorheological polishing devices and methods
CA2497731C (en) Magnetorheological polishing devices and methods
US6106380A (en) Deterministic magnetorheological finishing
SU881015A1 (en) Method of treatment of optical surface
JPS63267155A (en) Polishing device
US3535825A (en) Method and apparatus for grinding and polishing aspheric surfaces of revolution
US4166342A (en) Toroidal polisher
SU865619A1 (en) Method of working the aspherical surfaces of an optical component
SU528181A1 (en) The method of processing aspherical surfaces
RU2047466C1 (en) Method of treating spheres
RU1796416C (en) Method of polishing spherical surfaces
SU772827A1 (en) Mechanism for pressing a tool against a workpiece machine in a grinding and polishing machine
JPH0966445A (en) Polishing device and polishing method
SU563271A1 (en) Multi-member tool for machining optical parts
JPS5840259A (en) Spherical face slider for lens
SU542623A1 (en) The method of processing the spherical surfaces of parts
SU1682130A1 (en) Machine for two-side finishing of spherical surfaces
SU973315A1 (en) Method of grinding toroidal surfaces
SU1085776A1 (en) Process for working a sphere with three cup-shaped lapping tools
SU565814A1 (en) Apparatus for machining by magnetic abrasion
RU2609610C1 (en) Method of forming of aspherical surfaces of large optical parts and device for its implementation
SU1222446A1 (en) Method of electrochemical-mechanical polishing
RU2151682C1 (en) Abrasive working method
SU956247A1 (en) Spheric surface machining method