Способ блокирования оптических деталей

 

"- t ee о-9е ь- и >(.1e i a б; блиоте

Союз Соеетсиии

Социалистимескик

Республик

< 677889

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) ЗаявлЕно 18.08.77 (21) 2516963/25 — 08 с присоединением заявки № (5l) М. Кл.

В 24 В 13/00. Гевударетевииый камитвт

СССР ав делам иввврвтвиий а вткрытий (23) Приоритет

Опубликовано 05.08.79. Бюллетень № 29 (53) УДК 621.923.

5 (088.8) Дата опубликования описания 09.08.79 (72) Авторы изобретения

Л. 3. акулькин, В. Д. Деревенский и В. 3. Майстренко (71) Заявитель (54) СПОСОБ БЛОКИРОВАНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к технологии изготовления оптических деталей и может быть использовано при обработке тонких и сверхтонких зеркал для космических астроинструментов.

Известны способы блокирования деталей, при котором на слегка подогретую деталь наносят . 5 в определенном порядке смоляные шарики и затем дают остыть до температуры окружающей среды. Наклеечную планшайбу, выполненную иэ материала детали для уменьшения влияния ее температурных деформаций при наклейке и об- 10 работке, разогревают до температуры 50 — 60 С и накладывают деталь со смоляными шариками.

Затем планшайба с деталью охлаждается до температуры среды при обработке. Наклейка смоляными шариками уменьшает деформацию дета- 15 ли от действия смолы, а благодаря тому что планшайба выполнена из материала детали, уменьшается ее влияние при температурных изменениях в процессе наклейки и обработки (1).

Известные способы имеют следующий недос.таток, При закреплении перед обработкой тонких (отношение толщины к диаметру детали — < ., ) и особенно сверхтонких (— н

О 1ОО (-в-- -з — ) деталей, имеющих недостаточную из-, гионую жесткость, ие удается избежать напряженно-деформированного состояния, Деталь при наклейке изгибается от собственного Веса, так как размеры смоляных шариков нельзя выдержать одинаковыми, расположение их может быть недостаточно равномерным, кривизна .сопрягаемых поверхностей детали и планшайбы также неодинакова. Кроме того, в процессе остывания планшайбы после наложения на нее детали температура крайних точек понижается быстрее, чем центральных. Полому там смоляные шарики затвердевают и прихватывают деталь раньше.

Дальнейшее остываиие приводит к деформации детали, особенно если сопрягаемые поверхности детали и ппаншайбы не плоские. Деталь перед обработкой оказывается в напряженном состоянии. При обработке, вследствие неравномерного изменения температуры, смоляные шарики дополнительно деформируются и иэгибают деталь..

После снятия такой детали с планшайбы качество полированной поверхности изменяется. В результате на таких деталях получить высокую точность практически не удается.

677889

Целью настоящего изобретения является обеспечение возможности блокирования тонких оптических деталей с высокой точностью.

Поставленная цель достигается тем, что план. шайба сразу после наложения на нее детали устанавливается в ванну с подогретой до температуры 50 — 60 С термостатируемой жидкостью, имеющей плотность близкую или равную плотности материала детали (например, 0,8 — 1,0 от плотности материала детали), и выдерживается в течение ip времени необходимого для равномерного прогрева и выравнивания температур планшайбы и детали. После этого проводится регулируемое по скорости охлаждение детали с планшайбой вместе с ванной, обеспечивающее безградиентное понижение температуры детали и планшайбы до температуры среды при обработке.

При установке планшайбы с деталью, соединенных между собой посредством смоляных шариков, в ванне с жидкостью деталь оказывается во взвешенном состоянии и стремится за счет внутренних сил упругости принять ненапряженное равновесное положение, так как плотность жидкости близка к плотности материала детали.

Благодаря тому что жидкость нагрета до 50 — г

60 С и температура одинакова во всем объеме, все смоляные шарики имеют одинаковую и достаточную вязкость, чтобы не препятствовать изменению положения детали в сторону равно" весйо=взвешенного ненапряженного состояния . yp в течение времени выдержви в жидкости. При охлаждении ванны с жидкостью вязкость всех смоляных шариков изменяется одинаково и од/ новременно, форма сопрягаемых поверхностей детали и планшайбы изменяется идентично, так как температура и скорость понижения ее во всех точках объема детали и нланшайбы поддерживается одинаковой. При повторении процессов погружения, выдержки и дальнейшего регулируемого охлаждения перед операцией окончатель- 40 ной доводки обрабатываемой поверхности детали уменьшается возможное влияние деформации смоляных шариков при обработке от действия инструмента и изменения температуры. В результате этих мер деталь после закрепления на план- 4 шайбе находится в ненапряженйом разгруженном состоянии, и заданная при обработке точность не ухудшится после расклейки.

При реализации предлагаемого способа необходимо соблюдать, следующую последовательность о и режимы операций. Заготовка оптической детали (например, тонкого зеркала) подогревается до 40-45 С р на нее наносятся заранее приготовленные смоляные шарики диаметром 38 мм на таком расстоянии один от другого, чтобы прогиб участка детали между шариками от нагрузки при обработке не превышал допуска на точность изготовления. Деталь охлаждается на воздухе, чтобы в дальнейшем при наложении ее на план4 шайбу смоляные шарики меньше деформирова лись, Наклеечную планшайбу нагревают до 50—

60ОС, накладывают деталь и опускают в ванну с подогретой до этой же температуры термостатируемой жидкостью.

Ванна представляет собой емкость, в которой имеется устройство для перемешивания жидкости, нагреватель и система измерения и регулирования температуры, Можно испольэовать жидкость марки М вЂ” 45, химическая формула

Ba(CdJ<) Плотность ее подбирается равной 0,8—

1,0 от плотности материала детали и зависит от диаметра, толщины детали и требуемой точности обработки. Чем больше диаметр, меньше толщина детали и выше требуемая точность обработки, тем меньше плотность жидкости должна отличаться от плотности материала детали.

Планшайба и деталь выдерживаются в ванне до того момента, когда температура во всем объеме станет одинаковой для жидкости, детали и планшайбы, что контролируется с помощью, например, термопар. Затем постепенно понижают мощность подогрева, делая постоянно выдержки по времени для выравнивания температур в объеме жидкости, по детали и планшайбе.

После охлаждения до температуры окружающей среды планшайба с деталью извлекается из ванны, промывается и устанавливается на станок.

В случае, когда при обработке применялось высокое давление инструмента на деталь, а также менялась температура при обработке, планшайбу с деталью перед операцией окончательной доводки (ретуши) вновь погружают в ванну и вновь повторяют процессы выдержки и регули-, руемого охлаждения.

Развитие космического астроприборостроении и связанная с ним необходимость снижения веса приборов обусловили создание легких крупногабаритных зеркал и других оптических деталей высокой точности. Изготовление заготовки тонких зеркал в виде оболочки дает максимальный выигрыш в весе, однако существующие способы крепления при обработке их оптических поверхностей не позволяют получить высокую точность даже при малых габаритах —. после расклейки качествб ухудшается, Данный способ крепления позволяет получать зеркала высокой точности и не связан с созданием дорогостоящего оборудования и существенным усложнением технологии," что в конечном итоге дает выигрыш в весе приборов.

Формула изобретения

Способ блокирования оптических деталей, заключающийся в том, что детали подогревают, нано,сят на них смоляные шарики и охлюкдают до температуры обработки, после чего подогревают

677889

Составитель А. Козлова

Редактор И. Карпас Техред З.фанта Корректор E. Папп

Тираж 1012 . Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и откритий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб;, д. 4/5

Заказ 4473/6

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 наклеечную планшайбу до 50 — 60ОС, устанавливают на нее детали и охлаждают до температуры среды при обработке, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности блокирования тонких оптических деталей с высокой тонностью, охлаждение планшайбы с деталями до температуры среды производят в.ванне с подогретой до

50-60 С термостатируемой жидкостью, имеющей плотность близкую илн равную плотности

6 материала деталей, и выдерживают до равномерного прогрева и выравнивания температуры планшайбы и деталей, после чего проводят регулируемое охлаждение со скоростью, обеспечивающей беэградиентное понижение температуры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бардин А. И. Технологий оптического стекла. М., 1963, с. 206.