Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Программа PolirMask для расчёта полировальной маски  (Прочитано 6223 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Предлагаю Форуму очередную программу. На этот раз - PolirMask - для расчёта полировальной маски.
Эта маска используется для формования полировальника, которым обрабатываются асферические поверхности.

Текст программы был приложен к Курсу лекций "Основы формообразования оптических поверхностей", Екатеринбург, 2006.
https://yadi.sk/d/OVQa3N0qCqdMr. Но с тех пор много воды утекло.

Поэтому сейчас программа переработана в среде Delphi 7 Lite и переведена под Windows. В ней исправлен алгоритм вычисления определителей, вместо статических массивов использованы динамические и пр.
Вот здесь https://yadi.sk/d/fdUMmlbg3SzEEe - заархивированный EXE- файл программы.
Интерфейс - на 1-й иллюстрации, инструкция - на 2-й. На 3-й илл. - маска с 4 лепестками.

Будут вопросы - пишите. Желающим вышлю Дельфи-проект.
« Последнее редактирование: 04 Мар 2018 [15:52:39] от ekvi »

Оффлайн Дмитрий Маколкин

  • *****
  • Сообщений: 14 800
  • Благодарностей: 1275
  • всяко разно
    • Skype - dmitrymakolkin
    • DeepSkyHosting: dvmak
  • Награды Призер конкурса астрофото
    • Сообщения от Дмитрий Маколкин
    • Панорамы Луны
Самое главное - маска свободно вращается или притормаживается?

Панорамы Луны в моей галерее:
http://www.makolkin.ru/Gallery/gallery.html
Мои дипы: https://deepskyhosting.com/dvmak

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Свободно вращается. Но - за счёт проскальзывания - отстаёт от шпинделя.

Это соотношение устанавливается "коэффициентом увлечения" Kuvl.
При Kuvl = 0.85 проскальзывание равно 0.15.
« Последнее редактирование: 04 Мар 2018 [15:15:22] от ekvi »

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Дополнительная информация выводится при установке галочки в чек-боксе showData.
В первом окне выводится таблица с коэффициентами покрытия маской асферизуемой поверхности по зонам.
Во 2-м - скоростные коэффициенты по зонам, которые определяют интенсивность съёма материала с обрабатываемой поверхности.
В 3-е окно для данного приближения выводятся отступления (ошибки) профиля поверхности от расчётного.
За идеальный принят профиль Кербера, описываемый уравнением dd = dd0*(a - ro^2)*ro^2, где dd0 - вершинная асферичность, ro = r/H, H = D/2, a - коэффициент профиля, зависящий от положения зоны с максимальной асферичностью.
Вершинная асферичность для зеркальной асферической поверхности (АП) с квадратом эксцентриситета e2 вычисляется по следующей формуле:  dd0 = H^4*e2/8/R3 (см. Н.Н. Михельсон. Оптические телескопы, 1976, с. 135).

При отсутствии размаха поводка коэффициент профиля a = 1, максимальная асферичность dlm = dd0/4 - она находится на зоне 0.707*H.
При увеличении размаха зона с максимальной асферичностью смещается к краю и изменяется коэффициент профиля a.
Многих это вводит в шок и они теряются: как оценивать асферичность?! Это происходит от незнания свойств профиля Кербера: при одной и той же расчётной вершинной асферичности профиль даёт на зонах разные значения асферичности.
Чисто математически это обеспечивается путём изменения расчётного радиуса кривизны сферы сравнения, относительно которой вычисляется по зонам асферичность профиля.

Чтобы быть уверенным в пригодности полученной АП, необходимо по данным замера асферичности поверхности, используя указанную выше формулу, определить к-т профиля и - главное - вершинную асферичность dd0. Если dd0 равна заданной, значит, полученная АП выполнит свою функцию исправления аберраций. Если есть ошибка - необходимо оценить её допустимость - сначала расчётным путём, а затем - на практике: в собранном виде на интерферометре или визуально.
« Последнее редактирование: 04 Мар 2018 [16:16:30] от ekvi »

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
1-я илл. - ошибки после 2-го приближения.
2-я - после последнего, 5-го, приближения.
Число приближений устанавливается по удовлетворительной среднеквадратичной остаточной ошибке профиля.

Свою последнюю 4-х-лепестковую маску для обработки КП Шмидта Ф 250 мм я делал из пенополиуретанового листа толщиной 1.5 мм, пропитанного смолой.
« Последнее редактирование: 04 Мар 2018 [16:19:39] от ekvi »

Оффлайн lx75

  • *****
  • Сообщений: 1 691
  • Благодарностей: 78
  • Алексей
    • Сообщения от lx75
Здравствуйте! Как Вы пропитали пенополиуретан смолой?

Оффлайн Karabas

  • ****
  • Сообщений: 416
  • Благодарностей: 47
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Karabas
Чтобы полировать маской нужно сначала отполировать обычным полировальником сферу? Или полировать маской шлифованную заготовку?

Онлайн ysdanko

  • *****
  • Сообщений: 11 003
  • Благодарностей: 227
    • Сообщения от ysdanko
Здравствуйте! Как Вы пропитали пенополиуретан смолой?
Вроде бывает два типа пенополиуретана, с открытыми и закрытыми порами...

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Как Вы пропитали пенополиуретан смолой?
1. В нужном масштабе распечатал маску на бумаге.
2. По бумажной "выкройке" вырезал ножницами лепестки маски из пористого ППУ листа.
3. С помощью эпоксидки по разметке приклеил маску на стеклянный шлифовальник, который ранее использовался для шлифовки и полировки по сфере поверхности КП Шмидта. При этом были применены грузы большого веса - чтобы маска села на шлифовальник как можно плотно и надёжно.
4. Разогрел полировочную смолу до состояния кефира и ножом, как масло, нанёс смолу на маску, так, что сверху остался только очень тонкий слой смолы.
5. Смочил водой поверхность оптической детали и ещё тёплый полировальник приполировал с деталью.
6. После остывания с краёв маски убрал остатки оплывшей смолы - чтобы форма маски визуально максимально приблизилась к расчётной. В дальнейшем за этим необходимо следить: хотя грубых ошибок эти наплывы и не способны сделать, но необходимо предупреждать образование "усов" по поверхности - если нам нужна точная поверхность.
Примечание.
Поверхность детали (КП Шмидта) была предварительно отшлифована и ОТПОЛИРОВАНА по выпуклой сфере, ближайшей к будущему планоиду. Таким образом, основой маски был стеклянный шлифовальник с вогнутой пологой сферой.
Чтобы полировать маской нужно сначала отполировать обычным полировальником сферу?
Да - см. выше.
И желательно, - достичь необходимой чистоты: на будущей АП есть участки, с которых при асферизации снимается очень мало стекла - здесь поверхность должна быть уже чистой.
Вроде бывает два типа пенополиуретана, с открытыми и закрытыми порами...
Ещё с 1990х гг у меня оставался рулон пористого листового ППУ, пропитанного полиритом, который Л. Краснобаева привозила, кажется, из Лыткарино.
« Последнее редактирование: 04 Мар 2018 [21:41:23] от ekvi »

Оффлайн lx75

  • *****
  • Сообщений: 1 691
  • Благодарностей: 78
  • Алексей
    • Сообщения от lx75
Спасибо за подробный ответ!

Оффлайн Vladstar

  • *****
  • Сообщений: 4 049
  • Благодарностей: 145
  • Зри в корень!
    • Сообщения от Vladstar
 Буквально неделю назад полировал вторичку (Д=93 мм, К=-735 мм) для Ричи четырёхлепестковым полировальником, изображённым на 3-ей картинке первого сообщения ekvi (только наоборо, где белое, там смола). Зеркало снизу, полировальник сверху не вращался, но длина штриха +/- 2.5 мм. Вначале шло хорошо, до зоны около 0.7 начала проявляться гипербола, а вот дальше, как ни старался, никак не расширялась. Образовался бублик, и это как ни странно именно в том месте, где лепестки имеют наибольшую ширину и должны были копать, а тут получилось наоборот.
 Где могут быть подводные камни при фигуризации подобными поликами? Может это связано с низкой частотой вращения шпинделя?

Изготовление зеркал для телескопов https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,157536.0.html
 +7 937 45ноль ноль2ноль3
Куплю заготовки 250+ ЛК5,7, ситалл, кварц

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Где могут быть подводные камни при фигуризации подобными поликами?
У Вас D = 93, R = 735, e2 - ? Epol = (2.5+2.5)/93 = 0.054, Kuvl ~ 0.05.
Причина - в последних двух параметрах: Epol и Kuvl.
В 1978-м, когда асферизовал гиперболоид Ф 480, как и все, тоже боялся размаха.  В порядке эксперимента по неподвижному зеркалу взял да и"крутнул" маску вокруг её оси (как волчок). Через 5 минут поверхность была "готова": теневая картина для большинства зон строго соответствовала расчёту, но ужас! - вся поверхность - из-за местных ошибок и неоднородностей смолы на маске - напоминала стиральную доску, свёрнутую в кольцо. Требовалось выглаживание поверхности.
Однако - поскольку тогда алгоритм "размашистой" маски еще не родился - сколько я ни бился со "статической" маской (расчитанной только по профилю Кербера, без учёта размаха) - так и не удалось получить гладкий профиль: на зоне 0.707 так и остался небольшой излом поверхности (это зеркало сейчас в Екбурге, на ун-й Горке).
В дальнейшем в алгоритм был введён размах. Сам алгоритм был апробирован в 2004-м на двух АП, аналогичных Вашей, - с такими вот параметрами:
D = 90, R = 1280, e2 = 8, dd0 = 1.7 мкм. Epol = 0.20 и Kuvl = 0.85. Воспроизводимость 100%.
Но следите за тем, чтобы не переасферизовать.
И ещё.
Каждый метод имеет свои численные пределы. Для этого метода dd0 (max) ~ 5 - 15 мкм.
Если асферизация встала, значит, Вы упёрлись в "предел метода" на данных параметрах - Epol или Kuvl. Требуется поварьировать этими параметрами. А также толщиной слоя смолы: смолы должно хватать для динамической адаптации к изменяющемуся градиенту асферичности на поверхности.
« Последнее редактирование: 05 Мар 2018 [10:15:04] от ekvi »

Оффлайн Дмитрий Маколкин

  • *****
  • Сообщений: 14 800
  • Благодарностей: 1275
  • всяко разно
    • Skype - dmitrymakolkin
    • DeepSkyHosting: dvmak
  • Награды Призер конкурса астрофото
    • Сообщения от Дмитрий Маколкин
    • Панорамы Луны
Образовался бублик, и это как ни странно именно в том месте, где лепестки имеют наибольшую ширину и должны были копать, а тут получилось наоборот.
 Где могут быть подводные камни при фигуризации подобными поликами? Может это связано с низкой частотой вращения шпинделя?

Возможно, что начиная с определенной величины градиента асферичности маска перестанет следовать сильно асферичной поверхности даже при таком малом размахе поводка?
Помнится, покойный Евгений Андреев асферизуя пластинки Шмидта асферику нашлифовывал, наполировать 15 микрон и больше считал делом практически невозможным, а полировал потом такую поверхность тонким слоем смолы на подложке из вспененной резины, для того чтобы смола следовала сильно асферичной поверхности даже при минимальном размахе поводка.

Панорамы Луны в моей галерее:
http://www.makolkin.ru/Gallery/gallery.html
Мои дипы: https://deepskyhosting.com/dvmak

Онлайн Грехов Михаил

  • *****
  • Сообщений: 31 826
  • Благодарностей: 816
  • Вон с форума мракобесие, ложь, фальшь и дебилизм!!
    • Сообщения от Грехов Михаил
Серега2007 что-то там в свое время шибко асферическое полировал. Интересно как...

Место встречи изменить нельзя или возвращение в подвал ВАГО

Цитата
Много деталей . Главное - камера спектрографа , Шмидта . 400 / 0,6 с четырьмя сменными пластинами для четырех участков спектра . И сейчас считаю эту работу экстра - класса .
Manfrotto 055XPROB + 808 RC4 + Fujinon 16x70 FMT-SX2. TS APO 102/714 + ES 20/100, ES 9/100, Radian 4+HEQ5Pro+ QHYIII 290M+50mm guide. 3"Flat+QHYCFW3+Optolong LRGB+SHO (36mm)+QHY268M.

Оффлайн yas

  • *****
  • Сообщений: 1 160
  • Благодарностей: 65
    • Сообщения от yas
    • Любительская астрономия
Идея адаптировать старую программу полезна.
Но что-то мне кажется там еще есть ошибки.
И можно подробнее объяснить что за информация в 3 окнах showData?

Оффлайн библиограф

  • *****
  • Сообщений: 9 330
  • Благодарностей: 759
    • Сообщения от библиограф
Цитата
Свободно вращается. Но - за счёт проскальзывания - отстаёт от шпинделя.

Это соотношение устанавливается "коэффициентом увлечения" Kuvl.
При Kuvl = 0.85 проскальзывание равно 0.15.
Какой-то невнятный параметр, который нелинейно зависит от всего, чего можно - температуры,
вязкости, состава смолы, количества суспензии, оборотов шпинделя, размеров и массы инструмента.
По-хорошему - следовало бы устроить отдельный привод на инструмент.
« Последнее редактирование: 05 Мар 2018 [20:13:20] от библиограф »


Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
полировал потом такую поверхность тонким слоем смолы на подложке из вспененной резины, для того чтобы смола следовала сильно асферичной поверхности даже при минимальном размахе поводка.
Да, пористая резина - тоже вариант. Но если её слой не велик. Толстый слой резины при малом размахе будет увлекаться и не тереть поверхность.
Кроме того, при малом размахе (до 0.1 и даже до 0.15) гладкость поверхности - под сомнением.
шибко асферическое полировал. Интересно как
НПО Оптика берётся обработать внеосевые поверхности с асферичностью до 100 мкм. Такие асферичности - только малоразмерным инструментом.
Но что-то мне кажется там еще есть ошибки.
И можно подробнее объяснить что за информация в 3 окнах showData?
Ну, как же без ошибок-то?! Сейчас правлю...
Но в Вашем случае - простая недоработка: добавьте ещё 2 зоны и Вы получите полноценный результат (см. илл.)
В #3 дано достаточно подробное разъяснение, что содержат таблицы, выводимые в информационные окна. Посмотрите саму методику в монографии М.Н. Семибратова "Технология оптических деталей", 1978. Там приведены подобные таблицы. Но программа вычисляет их самостоятельно по известным формулам.
Идеология методики изложена в книге В.В. Горелика и Н.П. Заказнова "Изготовление асферической оптики", 1978, в Главе 8 и воспроизведена в Курсе лекций "ОФООП", 2006, в Лекции 13.
« Последнее редактирование: 05 Мар 2018 [22:03:57] от ekvi »

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Какой-то невнятный параметр, который нелинейно зависит от всего, чего можно - температуры, вязкости, состава смолы, количества суспензии, оборотов шпинделя, размеров и массы инструмента.
По-хорошему - следовало бы устроить отдельный привод на инструмент.
Кто стоял у ШП-станка, тому всё понятно: когда Kuvl = 1 - значит, полировка идёт только штрихом; когда Kuvl = 0 - значит, полировка идёт только за счёт окружной скорости - верхнее звено остановлено. Обычно верхнее звено увлекается нижним, и Kuvl имеет некоторое значение, ближе к 1.
Да, параметр "слабоуправляемый", но в реальности он и мало влияет на результат расчёта.
А отдельный привод, конечно, просится, - чтобы обеспечить постоянную разность окружных скоростей верхнего и нижнего звеньев, принятую в расчёте.
« Последнее редактирование: 05 Мар 2018 [22:18:08] от ekvi »

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
начала проявляться гипербола, а вот дальше, как ни старался, никак не расширялась.
Вот ещё вариант, предложенный "Геннадием 66", способный расширить возможности метода.
1. Наклеиваем на шлифовальник расчётную маску, изготовленную из жёсткого листа миллиметра 2-3 толщиной.
2. Заливаем всё смолой, так, чтобы над маской образовался слой смолы ~ 1-1.5 мм.
Получится так: над маской слой смолы тонкий, здесь съём будет идти интенсивно; где же нет маски, слой смолы толще, смола будет уступчивее, и съём будет идти вяло.
Периодическая подрезка наплывов по контуру и нанесение регулярных рисок (или реставрация "шашечек") по площади полировальника - будут стабилизировать процесс.
Смола должна быть самая мягкая.

На иллюстрации - 6-лепестковая маска. Размах Epol = 0.5, Kuvl = 0.85, Kprf = 2.0.
« Последнее редактирование: 06 Мар 2018 [17:28:17] от ekvi »

Оффлайн Дмитрий Маколкин

  • *****
  • Сообщений: 14 800
  • Благодарностей: 1275
  • всяко разно
    • Skype - dmitrymakolkin
    • DeepSkyHosting: dvmak
  • Награды Призер конкурса астрофото
    • Сообщения от Дмитрий Маколкин
    • Панорамы Луны
Да, пористая резина - тоже вариант. Но если её слой не велик. Толстый слой резины при малом размахе будет увлекаться и не тереть поверхность.

Совершенно верно, в том варианте скорость вращения маски была равна нулю - в край маски был ввинчен винтик и за него маска привязывалась к неподвижным частям станка. Если уж совсем точно, маска делала вращательные осцилляции малой амплитуды, за счёт очень небольшой амплитуды штриха.
Панорамы Луны в моей галерее:
http://www.makolkin.ru/Gallery/gallery.html
Мои дипы: https://deepskyhosting.com/dvmak