1.光学加工方法
下述方法虽然不是最好的方法但一直在成功地应用,如果灵活使用可以做得更好。
第一步、根据要求的抛物面F值,选择适当的球面半径。
第二步、细磨与抛光球面成为一个旋转的无象散的优质表面,特别是使在边缘区域,也就是在直径上0.25 in 宽的边缘带区无象散。要使该球面产生正确的焦点这一点是重要的。
以6 in、F/1.0抛物面为例,计算了球面边缘1 in 带区与抛物面间的差值,结果表明在边缘的最大差值为0.000066 in 。用一般球径仪测不出这个值,然而市售的斯德特雷斯巴电子球径仪就有这种测量能力。
下一步是选择球径仪的测量环。直径为6 in 的抛物面用2.5in 的测量环。
首先求出2.5 in测量环的球径仪读数或H值为0.2571in,再求出球面与抛物面间h的差值为0.0026in。将该差值与球径仪读数值相加得0.2597in。这就是球径仪上测出的要求抛物面深度的接近值。
当然,要进行这种测量,球径仪的测杆必须精确地定位于工件的中心上。
因为抛物曲面在直径方向上的曲率是不断变化的,所以当抛物面完全成型后,除了中心附近小范围内是球面外,仅在极狭的迂回转变上是球面,因此需要用弹性好的按直径分段的一些磨具。已证明将小块瓷砖胶到泡沫橡皮上制成的磨具是满意的。这是因为若磨具是耐磨的,就可以采用大的按直径分段的磨具。重要之点在于:为了获得最佳结果,这些按直径分段的磨具不能旋转。虽然它们是带弹性的,但若旋转的话, 仍会形成球形表面。
泡沫橡皮应是高质量的。市售的许多级别的泡沫橡皮质量低劣,效果很差。粗磨时最好选用1/3直径的磨具,细磨时最好选用1/2直径的磨具。
固定在海绵橡皮上的砖块数在按直径分段的磨具上要任意排列,无特殊的图形。磨具至少偏心1/2直径。当采用小直径磨具时,它们必须足够小并且应多种多样,然后按常规把瓷砖或玻璃研磨平滑。因为小瓷砖面积很小,相互之间间隔较宽,从而减少了磨具的相对工作面积,模具的面形变化快,更能趋近抛物面的形状。研磨开始时,由于中心研磨区的作用,研磨呈对称性。中心区磨出后,慢慢地以短的动程将研磨扩展到接近边缘的差改区域。对差改边缘附近的区域,加工量按如下确定:球径仪的读数表明中心区曲 足够深时,则差改带内侧的表面不必研磨得很充分。当然界于中心区和边缘区之间的情况还不清楚,但可试一试,说不定抛物面已进入抛光模可以加工的范围以内了。
进入抛光模加工范围的意义不能只就其字面上的意思。因为,对于短焦距抛物面的抛光与修正的量要比仅变化几个波长的抛物面的修整量大几倍。
此外,这时的磨具并不旋转,但它必须在同样的旋转位置上形成研磨的表面。如果磨具可以旋转,就会切出 槽,其结果类似于洗澡盆的盆底。
有些工人用另外型式的抛光模,能否成功尚有 问。这些型式包括星形、四叶瓣形和点列花样形,它们也用瓷砖 面、泡沫橡皮作底,其主要的缺点是径向运动受到限制,以致有形成切带状的趋势,使短焦距抛物面上的小切带不可能消除。
2.光学表面蜡涂
R. 莫里(Moreau)和箶布金斯曾经讨论了在细磨面上涂蜡来模拟反射抛光面与透射抛光面方面的应用。涂蜡抛光表面的实验表明,由表及里145号或95号砂细磨过的表面可以用巴西产的扇棕(Carnauba)蜡处理:用一小块纸片将表面轻轻涂抹,待干燥后,再用尼龙球用力抛光,直到出现均匀和亮的光泽为止。当然,由于涂沫不均匀仍会有抛光不均匀的现象,但光学检验时不会引起困难。这种蜡涂过的表面用于罗契检验能方便地观察到罗契图,但不能用于刀口检验。图20.1所示为附有照明光源的光学检验装置。
如果抛光时采用可挠性衬底的磨具,则用与研磨时一样的模具直径并且亦不旋转。沥青抛光模不应太硬也不要把方格制作得太大或太厚。太厚的方格模面在海绵橡皮上易于倾斜或抛出带状面形。抛修时用液压传动,以往复摆动臂来带动一只小型的可挠性沥青抛光模已获得初步成功。抛光时用Linde抛光粉。这种装置可以使抛光模在需要修正的任何位置上作短时间的停顿。用另外两种抛光模在两个带区消除轻度的不规则面形是切实可行的,一种是直径等于参考带区宽度不开槽整体软沥青型的;另一种抛光模与第一种抛光模的直径相同抛光模,但用海绵橡皮衬底的沥青方格膜面。这些抛光模主要在最后抛光阶段作修正之用。抛光时用氧化 或Barnsite细抛光粉。在检验前的一段短时间内抛光模不要旋转,但要加压重,并谨慎地用微量的偏心(2mm),使各种带状面形光滑起来。