Цилиндрические и торические поверхности

Цилиндрические и торические поверхностивыделяют в особую группу, так как кривизна их в главных сечениях, содержащих оптическую ось, различна, хотя и постоянна. Так, профиль в главном (меридиональном) сечении есть прямая линия (или дуга окружности), а в сагиттальном – дуга окружности (дуга окружности другого радиуса – для тора). Иногда кривизна поверхности в этих сечениях различна не только по величине, но и по знаку. В зависимости от назначения детали ее поверхности могут представлять собой части цилиндра или тора, либо полную цилиндрическую или торическую поверхность. Эти поверхности подобно сферическим обрабатывают посредством шлифования и полирования (при взаимном протирании сегментного цилиндрического (торического) инструмента и обрабатываемой поверхности на специализированных, оптических станках с возвратно-поступательными движениями инструмента и заготовки во взаимно перпендикулярных направлениях. Верхнее звено (инструмент или блок) обычно закрепляется шарнирно и базируется свободно по обрабатываемой поверхности нижнего звена (блока или инструмента), закрепленного жестко. Такие станки предназначены для обработки заготовок или блоков с максимальным размером 200 х 100 мм (2ШПА-200) и 500х300 мм (ШПА-500). Размер обрабатываемой поверхности вдоль образующей обычно не равен размеру поперечному, поэтому должна быть обеспечена возможность раздельного регулирования хода инструмента в каждом из направлений – вдоль образующей цилиндра и поперек нее. Получение точной цилиндрической поверхности без раздельного регулирования ходов инструмента невозможно. Соотношение скоростей относительного движения инструмента и заготовки у станка может быть, например, близким к 6: 4 или 11: 7. В направлении короткой стороны блока число ходов большее, в длинную сторону – меньшее. Движения инструмента должны быть строго симметричны (до долей миллиметра) относительно центра поверхности блока или обрабатываемой детали. Также строго по центру должен быть расположен ниппель, передающий давление. Несимметрия хода, равно как и несимметрия давления, приводит к возникновению коничности поверхности, клиновидности и к развороту ее относительно базы. Сегментную цилиндрическую поверхность пониженной точности можно обработать сегментным же цилиндрическим инструментом и на обычном оптическом станке, закрепив заготовку или инструмент на вращающемся шпинделе. Однако при этом абсолютная величина штриха в каждом из направлений будет одинаковой и, следовательно, не оптимальной, что вызовет на поверхности появление астигматической ошибки (обычно «бугра» на направляющей и «ямы» на образующей). При небольшой кривизне (R: h более 20) положение инструмента на поверхности становится неустойчивым. Поэтому при обработке цилиндрических поверхностей больших радиусов необходимо применять специальные приспособления, удерживающие инструмент (блок) от рыскания. К цилиндрическим линзам предъявляется специфическое требование взаимной параллельности образующих цилиндров первой и второй поверхностей. Такая непараллельность помимо несимметрии хода и нагрузки вызывается также и неточным ориентированием заготовок линз при их закреплении.

При обработке неполных торических поверхностей торическим сегментным инструментом на станках типа ШПА величины штриха в направлении, перпендикулярном к оси тора, выбирают в соответствии с общими рекомендациями, а в направлении оси тора величина перемещения инструмента должна быть минимальной во избежание искажения поверхностей при обработке. Точность изготовления торической поверхности 1можно повысить, применяя специальный инструмент 2 (рис. 15.5) уменьшенной длины (вплоть до превращения его в пластинку). В этом случае появляется возможность применить значительный поперечный ход от тяги 3. Однако такой инструмент, имея меньшую площадь контакта, требует большего внимания от исполнителя.