Автоматическая полировка ГЗ

[Stepanov]

Этот вопрос многим тут покажется очередным безумством. Но он практически важен.
У меня есть обрабатывающий центр,(не самодельный) для обработки керамики с полем обработки 250х250х200мм, он позволяет алмазными шарошками вырезать поверхность с точностью до 2..5мкм. Сейчас он исполняется не для оптики.
Поэтому возникает мысль, нельзя ли технологично и полировать эти заготовки на этом оборудовании?
Рассматривается такая схема: зеркало ставиться в станок,на поворотной оси, вертикально, для исследования щелевым методом, и горизонтально (поворачивается) для шлифовки.
Поливаем заготовку водой, точнее СОЖ, штатной системой станка, за одно смывая абразив.
Автоматически определяем параметры выпуклостей.
Поворачиваем зеркало в горизонтальное положение и рассчитанное время полируем вычисленные участки маленьким полировальном в качестве инструмента.
Таким образом за несколько итераций должно получится зеркало необходимого класса точности.
Жду критики.

[MaxMan]

А Вы слышали об аналогах таких станков у известных производителей оптики? Темы Ваши жгут... без обид. 
Сначала попробуйте ручками сделать хотя бы пару зеркал с необходимой точностью. Как Вы можете рассуждать на эту тему, не пройдя все её этапы самостоятельно?

[Stepanov]

Такие люди как я необходимы. Иначе всё закиснет.
Попробуйте сделать резьбу М42х1 напильником. Уверяю на станке это куда как проще, хотя разница и не ощущается, если не попробовать напильником.
Про такие станки я знаю, примерно так там и делают. Вопрос больше касается особенностей автоматической диагностика пятен и полировальника, абразив обороты, материал, усилие прижима

[Геннадий 66]

Да, полировку производить в камере в установленным интерферометром, периодически откачивать воздух чтобы точность на выходе готового изделия ( зеркала) получить не меньше чем лямбда /20.
Воздух откачивать чтобы турбуленция не мешала замерам.

А если говорить серьезно то вряд-ли такая затея имеет смысл, поскольку нужно выдержать точность поверхности примерно  30-40нм полировку вести с такой точностью по программе очевидно не выйдет.
Хотя стекло хорошо точится на токарном станке на подачах 0,001 - 0,003мм

Как вычислять? поверхность полировальника будет меняться нужно иметь исходные данные смолы,- какие, по каким законам считать?
если РН воды вносит свои коррективы в ход полировки..........

[Грехов Михаил]

Требуется точность не 2...5мкм, а порядка 50 нанометров. То есть минимум в 40-100 раз точнее того, что может ваш станок. Кроме этого, нужна высокая чистота поверхности (полированное стекло). Это тоже не сможет делать станок. Зеркало изготавливается из стекла - значит обрабатывающий инструмент должен быть твёрдым (алмаз, карбит циркония, корунд и т.п.) ну и контроль. Если по каким-то причнам не получится такая точность (перегрелеи или пережали зеркало) то станок после проверки зеркала на теневике или интерферометре автоматически должен вновь измерить поверхность зеркала, забазироваться и начать его доработку. Это непросто всё...

Ваш станок в лучшем случае, при дополнительном оснащении и оснастки и отработки технологии обработки стекла (выяснение возможностей, определение скорости перемещения инструмента и частоты вращения и т.п) сможет фрезеровать стекло подготавливая его к более тонкой обработки на оптическом шлифовально-полировальном станке.

[Stepanov]

Шутку оценил.
А вот насчет полировальника, думаю можно даже не пытаться изначально рассчитать его скорость и геометрию съема так чтобы за один проход убрать бугры. Куда надежнее увеличить количество итераций.
Тут же на форуме я встречал ссылки на софт анализирующий теневую картинку.
Мысль в том, чтобы вычислить бугры, потом дать механике отработать цикл, потом опять измерить и вычислить разницу, определив реальные характеристики полировальника на этой итерации, и учесть их при следующей, чтобы не зарезать заготовку.

Насчет точности: а тут не нужны нм точности станка. 5мкм это точность обдирки, а в 40нм формы достигается тонкой шлифовкой в которой определяющими факторами являются абразив, время, усилие и количество перемещения полировальника относительно заготовки.
Вообще говоря процесс ровно тот что и в ручную применяется, тут тоже надо вырезать квадраты чтобы уменьшить съем в участках ям.

Критическим фактором является не механика шлифовалки а система измерения формы.

[Грехов Михаил]

У вас есть механика, способная снимать слои стекла с точностью порядка 10-ти нанометров?

[Stepanov]

См. ответ выше. Ваш полировальник тоже максимум в 0.1мм укладывается, однако позволяет вывести поверхность, тут тоже самое.

[stepan]

так не пойдет, работает только метод свободного притира и все. Да, его можно автоматизировать в некоторых пределах, но то что вы предлагаете работать не будет. В принципе уже выше сказали почему. Даже механика не способна обеспечить нужную точность, на этом станке только заготовки и делать.

[stepan]

См. ответ выше. Ваш полировальник тоже максимум в 0.1мм укладывается, однако позволяет вывести поверхность, тут тоже самое.

вам бы хотя бы немного вообще о изготовлении оптики почитать, а потом еще и обдумать прочитанное. Идеально - попробовать на практике.

[Грехов Михаил]

Ну и почти тоже самое применяется. Есть фрезеровка заготовки, а есть полировальный станок. По измерениям находят бугры и ямы (как правило это зональные ошибки) и ослабляют полировальник в зоне бугров насечкой. Трудно ещё параболу получить или что-то типа сплюснутого сфероида.

Тоже контроль, стабилизация параметров. Вам бы побывать на оптическом производстве.

[Stepanov]

Еще раз. никто не собирается в слепую выточить параболу в размер. Тут именно речь идет о "методе притира". В шпиндель зажимается маленький 5...20мм полировальничек и на малых оборотах начинает притирать те места где намеряны бугры, периодически производится проверка геометрии с коррекцией этих самых бугров.

ЗЫ Полировальник ослабляют в зоне ям. На оптическом производстве бывал, поэтому и думаю что это всё вполне реализуемо.

[stepan]

"пилите, Шура! Пилите..."  о результатах в виде теневой рассказать не забудьте. Только думаю там будет чудовищная грампластинка

[Stepanov]

Вот именно это и интересно, почему вы думаете что там будет граммпластинка?

[stepan]

Вот именно это и интересно, почему вы думаете что там будет граммпластинка?

из опыта. из мирового, из личного. как же иначе то?

[Грехов Михаил]

ЗЫ Полировальник ослабляют в зоне ям.

А... ну да. это я чёт перепутал 

В шпиндель зажимается маленький 5...20мм полировальничек и на малых оборотах начинает притирать те места где намеряны бугры, периодически производится проверка геометрии с коррекцией этих самых бугров.

После такого способа будут мелкие ошибки (всё зеркало будет в ряби). И очень много надо что учесть-а именно скорость сполировки бугра в зависимости от всяческих факторов (давлении на полировальник, температуры (влияет на твёрдость смолы) его формы, частоты обновления полирита, скорости вращения полировальника и т.п. Уж очень этих факторов много. Всё приводит к поэтапной "иттерации" при обработке зеркала. Полная автоматизация из-за большого разбега этих факторов и их слабопредсказуемости невозможна.

[Stepanov]

Допустим камера видит теневую картинку, видит горбы, значит полировка не сможет их убрать не наделав ям? Почему?
Полировальники можно менять автоматически, это уже есть.
Давление температура и скорость контролируются, есть система термостатирования.
Кстати в теневом методе можно применить УФ источник, это повысит точность.
Итерации - это неизбежность, и автомат их способен выполнить куда больше и быстрее человека, поэтому полирит можно брать более тонкий чем прописано для пучной технологии.

[Дмитрий Иванов]

У меня есть обрабатывающий центр

А есть ссылка на станок, фото?

[Stepanov]

Вот, есть его фотки, вечером с домашнего ПК, могу новые еще накидать, с доработками.
На нижней фотке тут виден ящик брызгозащитный с поворотной осью, он съемный. Вот на место ящика и думаю поместить зеркало. Шпиндель с пневматической сменой инструмента, выдает до 80к об/мин. 1.2кВт. Термостатирование 20С. Система СОЖ рассчитана на керамику. Полимербетонная станина. Полностью немецкий, электроника правда болгарская. Хорошая машинка.

[Дмитрий Иванов]

4-х осевой? Смазка - баллон с таблеткой? Собственно, изначально вопрос возник по поводу наклона шпинделя, по картинке не понятно.