Способ получения асферической поверхности

Способ получения асферической поверхности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 Ц 65

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (51) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.03.77 (21) 2468171/29-33 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) M. Кл,в

В 24В 13/00

С ОЗС 19/00

Гасударственный комитет ло делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень № 16 (53) УДК 666.924 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.04.79 (72) Авторы изобретения

Е. Н. Баранов, В. М. Горбунков, И. Б. Дубин, А. А. Качанов, И. В. Лернер, П. И. Перлин, В. Ф. Сафонов и Т. С. Щербина (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АСФЕРИЧЕСКОЙ

ПОВЕРХНОСТИ

Изобретение относится к способам изготовления геометрических поверхностей оптических деталей.

Известны способы изготовления несферических поверхностей оптических деталей путем изготовления оправки с заданной поверхностью, на которую наносят слой клея и прижимают оптическую деталь, предварительно обработанную по сфере, и выдерживают в заневоленном положении, затем деталь снимают и ес рабочий профиль копирует заданную поверхность детали (1).

Нсдостаток указанного способа — недостаточная точность изготовления рабочей поверхности за счет неплотного прилегания изготавливаемой детали к профилю оправкии.

Таким способом можно изготавливать грубые оптические детали, которые не обеспечивают заданных требований (менее одного микрона), предъявляемых к современным спектральным приборам в широком диапазоне длин волн от видимого до длинноволнового инфракрасного диапазона длин волн.

Наиболее близким к предложенному изобретению является способ изготовления тонких асферических менисков, заключающийся в том, что заготовку детали предварительно обрабатывают по сфере и затем приклеивают к оправке этой сферы, при этом оправка имеет соответственно подобранный и сравнительно грубо изготовленный асферический профиль. При наклеивании деталь деформируют в соответствии с этой поверхностью, а затем в деформированном виде механически обрабатывают вторую рабочую поверхность заготовки по сфере. После отклейки и снятия напряжения деталь возвращается в псходнос положение и обработанная повсрхность становится асферической (2).

Указанный способ нс обсспсчиваст достаточной точности обработки пз-за того, что

15 сечение детали имеет равную жесткость и при приложении нормированного усилия невозможно обеспечить заданную деформацию детали, которая привела бы к созданию нужного профиля детали.

Цель изобретения — повышение точности обработки.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе получения асферической поверхности на оптических деталях, включающем предварительную деформацию заготовки, механическую обработку ее рабочей поверхности и снятие деформирующего напряжения, поверхность заготовки, противоположную рабочей поверхности, профили30 руют соответственно рабочей поверхности, 659366

30

40 а деформацию осуществляют путем приложения статического давления к поверхности заготовки через эластичные прокладки. При этом профиль нерабочей поверхности заготовки и усилие рассчитывают таким образом, чтобы после механической обработки и снятия усилия профиль рабочей поверхности детали соответствовал заданному.

На фиг. 1 изображена схема нагружения заготовки расчетным усилием; на фиг. 2— вид рабочей поверхности после снятия этого усилия.

Заготовка 1 (см. фиг. 1), на которой с нерабочей стороны выполнен специальный профиль «а» с низкой точностью изготовления (десятые доли миллиметра), устанавливается на эластичные прокладки 2, через которые деталь 1 соприкасается с опорой

3. Статическое усилие «Р» передается через эластичные прокладки 4. Эластичные прокладки предназначены для равномерного распределения усилия по контактной поверхности детали.

На фиг. 2 изображена рабочая поверхность «с» заданного профиля, полученная после механической обработки рабочей поверхности и снятия усилия.

Ниже приводится конкретный пример реализации способа.

Для получения заданной формы рабочей поверхности производится расчет исходного профиля заготовки.

Задавшись геометрией поверхности, противоположной рабочей (например, радиусом кривизны) и нагрузкой, действующей на заготовку, получим при известных для материала заготовки упругих постоянны, величины перемещения точек рабочей поверхности (отклонения от сферы). При отличии этих отклонений от заданных, необходимо изменить нагрузку (или профиль поверхности) и снова повторить расчет.

Для расчета применяется метод потенциалов (метод интегральных уравнений), реализуемый с помощью ЭВМ.

Расчетный профиль для конкретной нагрузки получают на заготовке механической обработкой, прессованием или литьем. При этом точность изготовления такого профиля ниже, чем точность изготовления рабочего профиля детали.

После этого заготовка устанавливается по нерабочим пояскам через эластичные прокладки на жесткое основание. Со стороны рабочей поверхности, по нерабочему пояску, прикладывается расчетное усилие, при этом заготовка деформировалась в пределах упругой деформации. Усилие может быть приложено и со стороны поверхности, противоположной рабочей.

В таком состоянии производится механическая обработка рабочей поверхности по сфере. После механической обработки усилие снимается, нерабочая поверхность заготовки восстанавливается, а рабочая поверхность меняет профиль, приданный ей при механической обработке, и приобретает необходимую заданную форму.

Использование указанного способа позволяет получить профиль асферической поверхности высокой точности (до десятых долей микрона) на универсальном оборудовании, стандартными технологическими приемами, при грубой точности (до 0,1 мм) изготовления нерабочей поверхности заготовки.

Формула изобретения

Способ получения асферической поверхности на оптических деталях, включающий предварительную деформацию заго говки, механическую обработку ее рабочей поверхности и снятие деформирующего напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обработки, поверхность заготовки, противоположную рабочей поверхности, профилируют соответственно рабочей поверхности, а деформацию осуществляют путем приложения статического давления к поверхности заготовки через эластичные прокладки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 397490, кл. С ОЗС 27/10, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 717б2, кл. В 24В 11/00, 1942.

659366 фиг 1

Риоочая пооерхнооп ь заданного иоофило

Редактор И. Прошина

Заказ 832/8 Изд. № 318 Тираж 1014 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

||. —.

Фиг Z

Составитель Т. Щербина

Техред Н. Строганова

Корректоры: Е. Хмелева и О. Тюрина