Измерительная система для контроля асферических линз из германия на ультрапрецизионных станках серии УТМ-250

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В статье описана встраиваемая измерительная система отечественной разработки для контроля формы оптических деталей, которая может быть использована на ультрапрецизионных станках, предназначенных для алмазного точения. Система контроля имеет в составе контактный и бесконтактный датчики, низкокогерентный интерферометр, преобразователь сигнала и программное обеспечение, позволяющее проводить расчет отклонений формы сферических и асферических поверхностей и корректировать код управляющей программы для исключения систематических отклонений формы. Приведены примеры использования контактного датчика для повышения точности формы P-V асферических линз из германия диаметром 90 мм с 1,4 мкм до 100 нм после компенсации систематических отклонений формы. Описаны возможности использования бесконтактного датчика входящего в измерительную систему для выполнения юстировки ультрапрецизионного станка, а также контроля плоских и цилиндрических поверхностей.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Евгений Мефодьевич Захаревич

Научно-производственное объединение «Асферика»

Автор, ответственный за переписку.
Email: zaharev@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-6997-3335

директор по науке и инновациям

Россия, Москва

Василий Владимирович Лапшин

Научно-производственное объединение «Асферика»

Email: lapshin_v@aspherica.ru
ORCID iD: 0000-0002-6971-8534

старший инженер-исследователь

Россия, Москва

Мария Александровна Шавва

Научно-производственное объединение «Асферика»

Email: shavva_m@aspherica.ru
ORCID iD: 0000-0002-4676-2567

к. т. н., главный конструктор

Россия, Москва

Роман Александрович Пошехонов

Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана

Email: poshekhonov_r@aspherica.ru
ORCID iD: 0000-0003-2188-7854

к. т. н., доцент

Россия, Москва

Пётр Витальевич Волков

Научно-производственное предприятие «Технологические электронные оптические системы»

Email: p.volkov.79@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2479-0716

к. ф.- м. н., директор

Россия, Нижний Новгород

Список литературы

  1. Gao W., Haitjema H., Fang F., Leach R. K., Cheung C. F., Savio E., Linares J. M. On-machine and in-process surface metrology for precision manufacturing. CIRP Annals-Manufacturing Technology. 2019. doi: 10.1016/j.cirp.2019.05.005.
  2. Automated form error compensation. URL: https://www.precitech.com/precision-optics-technology/application-notes/automated-form-error-correction.
  3. AIR BEARING C-LVDT USER’S GUIDE. Capacitive LVDT-Type Contact Sensor. URL: https://www.lionprecision.com/user-manual-air-bearing-c-lvdt/ (Дата посещения 01.02.2025).
  4. Бурдак С. В., Захаревич Е. М., Лапшин В. В., Шавва М. А., Пошехонов Р. А. Инновационные разработки в области российского ультрапрецизионного станкостроения. Фотоника. 2024;18(2):116–120, doi: 10.22184/1993-7296.FRos.2024.18.2.116.120. Burdak S. V., Zakharevich E. M., Lapshin V. V., Shavva M. A., Poshekhonov R. A. Innovative Developments in the Field of Russian Ultra-precision Machine Tools. Photonics Russia. 2024; 18(2): 116–120, doi: 10.22184/1993-7296.FRos.2024.18.2.116.120.
  5. Лапшин В. В., Захаревич Е. М., Кузнецов М. С., Зараменских К. С., Осипов А. В. Технология обработки оптических деталей из кристаллов КРС-5 методом алмазного точения и фрезерования. Фотоника. 2021;15(1):18–29. Lapshin V. V., Zakharevich E. M., Kuznetsov M. S., Zaramenskikh K. S., Osipov A. V. Technology of Machining Optical Parts Made of KRS5 Crystals by Diamond Turning and Milling. Photonics Russia. 2021;15(1):18–29.
  6. Захаревич Е. М., Пошехонов Р. А., Лапшин В. В., Шавва М. А. Метрологическое обеспечение ультрапрецизионных станков для обработки оптики и точной механики. Презентация с демо-дня индустр. центра компетенций «Метрология и измерительная техника», Госкорпорации Ростех. М. 2024. URL: https://aspherica.ru/publications. (Дата посещения 10.02.2025). Zaharevich E. M., Poshekhonov R. A., Lapshin V. V., Shavva M. A. Metrologicheskoe obespechenie ul’traprecizionnyh stankov dlya obrabotki optiki i tochnoj mekhaniki. Prezentaciya s demo-dnya industr. centra kompetencij ”Metrologiya i izmeritel’naya tekhnika”, Goskorporacii Rostekh. M. 2024. URL: https://aspherica.ru/publications. (10.02.2025).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Измерительная система на базе низкокогерентного интерферометра: а) контактный датчик; b) бесконтактный датчик

Скачать (224KB)
3. Рис. 2. Конструкция контактного датчика

Скачать (132KB)
4. Рис. 3. Схема точной привязки контактного датчика по оси Х

Скачать (52KB)
5. Рис. 4. Калибровка контактного датчика: а) схема калибровки; b) проведение калибровки на станке УТМ-250

Скачать (247KB)
6. Рис. 5. Пример результата калибровки контактного датчика

Скачать (155KB)
7. Рис. 6. Измерение асферического профиля: а) схема измерения; b) фото измерения

Скачать (265KB)
8. Рис. 7. Примеры формы деталей обработанных с коррекцией и без коррекции: а) пример №1; b) пример №2

Скачать (260KB)
9. Рис. 8. Схемы измерений бесконтактным датчиком: а) измерение торцевой поверхности; b) измерение цилиндрической поверхности; c) измерение отклонения от круглости и плоскостности

Скачать (209KB)
10. Рис. 9. Контроль цилиндрической поверхности при помощи бесконтактного датчика

Скачать (315KB)

© Захаревич Е.М., Лапшин В.В., Шавва М.А., Пошехонов Р.А., Волков П.В., 2025