Любительское телескопостроение - Шемякин М.М.
Скачать (прямая ссылка):
Ниже описывается более простой способ, свободный от указанных недостатков. Он заключается в том, что поверхности шлифовальника придается не плавная сферическая форма, а ступенчатая, причем огибающая ступенек представляет собой сферу нужной кривизны (фиг. 1).
Изготовление такой поверхности не представляет особого труда и доступно токарю самой низкой квалификации. Если расчет диаметров ступенек сделан заранее, обработка поверхности занимает поразительно мало времени. Так, например, при изготовлении автором шлифовальника диаметром 320 мм с радиусом кривизны 3200 мм обработка сферической поверхности заняла около 30 мин. Обработка такой же поверхности по шаблону потребовала бы многих часов работы опытного токаря и все же не обеспечила бы точности, достигнутой простыми средствами при ступенчатой проточке.
Ступенчатая форма шлифовальника не играет большой роли при обработке зеркала, так как в процессе грубой шлифовки ступеньки полностью срабатываются, после чего шлифовальник приобретает правильную сферическую форму.
6 Чтобы точную форму получить быстрее, можно заранее спилить вершинки ступенек напильником. Для этого проточенный шлифовальник кладется лицевой поверхностью вверх и личным напильником равномерно по всей площади шлифовальни-ка опиливаются острые ребра ступенек. Пилить надо осторожно, так, чтобы на шлифовальнике были ясно видны все кольцевые риски, которые представляют собой наиболее углубленные следы от резца, расположенные на расчетной сферической поверхности.
Фиг. 1. К расчету ступенчатой поверхности шлифовальника
Среднюю и тонкую шлифовку вогнутых зеркал желательно вести при положении зеркала внизу. При этом улучшается распределение абразива по поверхности зеркала и ускоряется процесс обработки при одновременном улучшении ее качества. В случае зеркал, нуждающихся в разгрузке, указанный способ является единственно возможным, так как расположенное на шлифовальнике зеркало разгрузить нельзя. Естественно, что если сверху находится шлифовальник, то он также не поддается разгрузке. В этом случае шлифовальник должен иметь достаточную жесткость, поэтому его нельзя делать слишком тонким.
Ниже приведены минимальные толщины d (по краю) сплошных шлифовальников различных диаметров Df определенные из условия достаточной жесткости.
D1 MM 150 200 250 300 400 500 d, мм 8 10 14 18 28 45
Для упрощения обработки зеркала толщину шлифовальника лучше взять несколько большей (на 30—50%). Однако делать чрезмерно толстые шлифовальники также не следует. Из-за большого веса инструмента повысится удельное давление на стекло, что может привести к царапинам при тонкой шлифовке.
7 Допустимое удельное давление на последней стадии тонкой шлифовки, по-видимому, составляет 10—15 г/см2. Поэтому сплошной шлифовальник, например из чугуна, не может иметь толщину, большую чем 1,5—2 см. Между тем при обработке крупных зеркал она должна быть выбрана большей из соображений жесткости. В этом случае для уменьшения веса инструмента в теле шлифовальника фрезеруются или высверливаются углубления, форма которых выбирается таким образом, чтобы его жесткость не была заметно уменьшена. На фиг. 2 приведена
Фиг. 2. Облегченные металлические шлифовальники а — из сплошного материала; 6 — сварной из стали
примерная форма шлифовальииков из сплошного материала (а) и сварных из стали (б). Последние могут применяться для обработки самых больших любительских зеркал.
При облегчении шлифовальника следует иметь в виду, что толщина его «дна» не должна быть меньше 10—15 мм. В противном случае жесткость «дна» может оказаться недостаточной и шлифовальник будет деформироваться при работе.
По возможности следует облегчать шлифовальники и меньших диаметров. Снижение удельного давления на стекло благотворно скажется на качестве тонкой шлифовки и уменьшит деформации зеркала при его обработке.
На фиг. 3 показаны три облегченных шлифовальника, которые были использованы автором при обработке зеркал диаметром 320, 270 и 340 мм. У двух шлифовальииков (латунного и чугунного) углубления выфрезерованы, у третьего, изготовленного из силумина, они получены при отливке в земляную форму.
После того как шлифовальник облегчен (если это требуется), а его рабочая поверхность проточена, на ней следует нанести две или более пересекающиеся канавки, не проходящие через центр шлифовальника. Их можно пропилить трехгранным на-
8 Фиг. 3. Облегченные металлические шлифовальники
пильником или ножовкой, а также выскоблить вручную по линейке резцом. Ширина канавок 1,5—2 мм, глубина 0,5—1,0 мм.. Они разбивают поверхность на ряд участков, что облегчает приработку шлифовальника к изделию, ускоряет шлифовку и делает ее более равномерной.
После нанесения канавок шлифовальник готов к работе (фиг. 4). Однако если им начать шлифовку стеклянного диска, то центральная часть шлифовальника, которой он первое время будет обрабатывать стекло, быстро притупится и точная форма шлифовальника исказится. Чтобы избежать этого, в стеклянной заготовке следует заранее вышлифовать достаточное углубление с радиусом кривизны, примерно равным расчетному. Это может быть сделано кольцевым шлифовальником, диаметр которого берется равным Уз—xU диаметра зеркала. Шлифовать следует короткими штрихами через центр заготовки, не доводя кольцо до краев. Шлифовка идет очень быстро, поэтому нужно следитьза тем, чтобы углубление не приобрело излишней кривизны. Когда углубление распространится при-
