Способ изготовления асферических зеркал Советский патент 1987 года по МПК B29D11/00 

11

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для изготовления асфери- ческик оптических деталей.

Целью изобретения является повышение точности путем компенсации влияния температуры и обработки нерабочей стороны поверхности при одновременном контроле рабочей стороны поверхности, а также расширение номенклатуры и улучшение эксплуатационных свойств асферических поверхностей за счет создания поверхностей с изменяемой асферичностью.

Способ осуществляют следующим образом.

Плоскую заготовку с обработанной до необходимой чистоты поверхностью нагружают в упругой зоне распре- деленным по периметру изгибающим моментом и окончательно обрабатывают путем удаления части металла.

Деформирование и окончательную обработку осуществляют циклично, при чем на каждом цикле определяют на деформированной заготовке участки с кривизной, отличающейся от чертежной, с помощью,например, интерферометра Тваймана - Грина и удаляют част материала с нерабочей стороны, например методом квазисвободного притира. Ослабление деформированной заготовки (зеркала) приводит к уменьшению кривизны на ослабленном участке и, соот- ветственно, к выправлению асферичности на данном участке. Проводят дальнейший контроль зеркальной поверхности, выбирают следующий участок отклонения от асферичности и аналогично устраняют отклонение путем снятия слоя материала. Затем цикл повторяют увеличивая величины изгибающих моментов и производя описанным выше способом окончательную обработку при данном прогибе зеркальной поверхности, при этом первый и последний циклы соответствуют крайним значениям диапазона прогиба конкретного зеркала .

Пример 1, Изготавливают заготовку из титана ВТ-1 диаметром 500, толщиной 12,5 мм, покрытую с рабочей стороны слоем ситалла 0,5 мм. Заготовку обрабатывают (шлифуют и поли- руют) с рабочей (отражающей) стороны с точностью 0,05 мкм.

В кольцевую сборную обечайку с внутренним диаметром 600 мм устанав512

ливают полое кольцо из пластмассы наружным диаметром 495 мм, а на него необработанной стороной - заготовку. Затем на обработанную сторону заго- тонки устанавливают другое полое кольцо наружным диаметром 440 мм (начальная толщина обоих колец 5 мм, диаметр тела наполненных колец 15 мм).

Собирают обечайку, обеспечивая совпадение геометрических центров заготовки, колец и обечайки.

Полые кольца подключены через соответствующие вентили и регуляторы давления к компрессору; С помощью компрессора повьщ1ают давление (т.е. увеличивают толщину колец) и, таким образом, нагружают заготовку до достижения равномерно распределенного по окружности изгибающего момента 495 кГс-см/см, при этом достигается прогиб зеркала, величина которого в геометрическом центре заготовки

6.05мм, с фокусным расстоянием 5165 мм.

С отражающей стороны заготовки устанавливают устройство контроля асферичности, с противоположной стороны устанавливают с возможностью перемещения по всей поверхности товки каблук с приводом, разместив между каблуком и заготовкой абразив.

По достижении прогиба 6,05 мм, конролируемого устройством контроля по фкусному расстоянию, проверяют отклонения от необходимой асферичности. В местах отклонения снимают слой вещества и повторно осуществляют контроль асферичности. Доводку до необходимой асферичности производят повторяя циклы контроля по фокусному расстоянию со снятием слоя вещества в местах отклонения 10-15 раз (отклонение от номинального раДиуса не более О,06 мкм).

Пример 2. Изготавливают заготовку из алюминия АМГб диаметром 500 и толщиной 8,3 мм. Обрабатывают ее с рабочей стороны и устанавливают в обечайку между полыми кольцами.

Нагружают заголовку до достижения равномерно распределенного по окружности изгибающего момента 91,85 кГс-см/см. При этом достигается прогиб зеркала, величина которого в геометрическом центре заготовки

5.6мм, с фокусным расстоянием 5580 мм.

31

По достижении прогиба 5,6 мм, контролируемого устройством контроля по фокусному расстоянию, проверяют отклонение от необходимой асферичности. В местах отклонения снимают слой вещества и повторно осуществляют контроль асферичности. Доводку до необходимой асферичности производят повторяя циклы контроля по фокусному расстоянию со снятием слоя вещества в местах отклонения 5-10 раз (отклонение от номинального радиуса менее О,1 мкм).

Предлагаемый способ обеспечивает повышение точности формы зеркальной поверхности путем исключения влияния изменений температуры благодаря регулируемому нагружению заготовки и путем исключения местных отклонений от параболичности. Кроме того, он позволяет улучшить эксплуатационные свойства асферических зеркал путем обеспечения перестройки параболичности получаемой поверхности в необхо- димом диапазоне.

Способ позволяет изготавливать асферические поверхности не только параболической формы, но и из некругРедактор А.Маковская

Заказ 6105/18Тираж 565Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

51Ч

лых заготовок. В этом случае осуществляют регулируемое и неравномерное по периметру нагружение некруглой заготовки.

Формула изобретения

Способ изготовления асферических зеркал, включающий деформирование листовой заготовки приложением распределенных по периметру изгибающих моментов и окончательную обработку путем удаления части материала деформированной заготовки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, расширения номенклатуры и улучшения эксплуатационных свойств, деформирование и окончательную обработку осуществляют циклично в диапазоне возможных изменений асферичности зеркала, при этом 1 в каждом цикле определяют на деформи рованнрй заготовке участки с кривизной, отличающейся от заданной, а удаление части материала осуществляют на упомянутых участках со стороны нерабочей поверхности.

Составитель Л.Ткаченко

Техред Л.Сердюкова Корректор А. Зимокосов

Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет повысить точность асферических зеркал, расширить их номенклатуру и улучшить эксплуатационные свойства. Способ включает циклическое деформирование листовой заготовки приложением распределенных по периметру изгибающих моментов и окончательную обработку путем удаления части материала деформированной заготовки. Материал удаляют на участках с кривизной, отличающейся от заданной. Это приводит к выравниванию кривизны по периметру. Первый и последний циклы соответствуют крайним значениям диапазона прогиба конкретного зеркала. Способ позволяет изготавливать точные асферические поверхности параболической и иной формы. (Л со ел