Г.Р. Сагателян1, Е.Р. Пискунова2, Н.Н. Дубовик3, А.С. Кузнецов4

1–4 ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана 

(национальный исследовательский университет) (Москва, Россия)

Постановка проблемы. Существенным препятствием на пути создания новых оптико-электронных приборов является неисследованность формообразования прецизионных функциональных поверхностей плоскопараллельных пластин – оптических волноводов в системах дополненной реальности. Пластины имеют форму прямоугольника или более сложного многоугольника. Требуемые показатели качества таких деталей в настоящее время не обеспечиваются реализацией операций шлифовки и полирования.

Цель работы – технологическое обеспечение отклонений от плоскостности функциональных поверхностей оптических плоскопараллельных пластин в пределах 0,5…1,0 мкм на основе компенсации систематических погрешностей формы заготовки применением станка новой конструкции, реализующего двухстороннее полирование единичных деталей.

Результаты. Разработана методика расчёта ожидаемой формы обработанных поверхностей, основанная на вычислении длин дуг контакта точек обрабатываемой поверхности детали с рабочей поверхностью полировальника, из которой следует, что операцию шлифовки указанного класса прецизионных деталей следует производить групповым методом на станке для двухсторонней доводки, а операцию полирования – на разработанном станке индивидуального двухстороннего полирования. При этом после двухсторонней групповой шлифовки детали приобретают погрешность формы в виде двоякой выпуклости, а на операции двухстороннего индивидуального полирования за счёт применения расчётной наладки станка обеспечивается возникновение отклонений от плоскостности полируемых поверхностей в виде вогнутости. Это позволяет на операции полирования компенсировать погрешности формы, возникшие при выполнении последней операции шлифовки. 

Практическая значимость. Разработанная методика расчёта формообразования прецизионных оптических деталей сложной конфигурации на станках двухсторонней доводки эксцентрикового типа позволяет обеспечивать заданную плоскопараллельность функциональных поверхностей за счёт компенсации на операции двухстороннего полирования тех систематических погрешностей, которые сформировались на заготовке в результате выполнения предшествующей ей операции двухсторонней шлифовки.

Сагателян Г.Р., Пискунова Е.Р., Дубовик Н.Н., Кузнецов А.С. Исследование кинематики нового станка для двухстороннего полирования оптических плоскопараллельных пластин // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2022. T. 14. № 3. С. 47−55. DOI: https://doi.org/10.18127/j22250980-202203-06

1. Xue X., Lin Zh., Xiao L., Jinliang Z., Xiaodi T. Narrowband wavelength selective waveguide for see-through glasses // Applied Optics. 2018. V. 57. № 28/1. P. 8249–8257.
2. Одиноков С.Б., Маркин В.В., Лушников Д.С., Кузнецов А.С., Дроздова Е.А., Соломашенко А.Б. Оптическая схема получения голографичекского индикатора для отображения знаково-символьной информации // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2012. № 8. С. 158–166.
3. Yan Z., Li W., Zhou Y., Kang M. Virtual display design using waveguide hologram in conical mounting configuration // Optical Engineering. 2011. V. 50(9). P. 094001.
4. Орлов П.Н. Алмазно-абразивная доводка деталей. Обзор. М.: НИИМАШ. 1972. 200 с.
5. Орлов П.Н. Технологическое обеспечение качества деталей методами доводки. М.: Машиностроение. 1988. 384 с.
6. Кондратенко В.С., Сагателян Г.Р., Бобков А.В. Двухстороннее шлифование оптических деталей связанным алмазноабразивным инструментом // Сб. докладов конференции «Инновационные технологии в электронике и приборостроении». М.: РТУ МИРЭА. 2020. Т. 2. С. 38–43.
7. Сагателян Г.Р., Бобков А.В., Дубовик Н.Н. Новый станок эксцентрикового типа для двухсторонней доводки оптических плоскопараллельных пластин // Сб. докладов конференции Российской научно-технической конференции с международным участием «Оптические технологии, материалы и системы». М.: РТУ МИРЭА. 2020. С. 80–87.
8. Сагателян Г.Р., Бобков А.В., Дубовик Н.Н., Сладков Д.П. Особенности двухсторонней обработки оптических плоскопараллельных пластин на эксцентриковом станке настольного исполнения. РНТК ФТИ-2021. Секция 9. М.: РТУ МИРЭА. С. 48–51.
9. Муратов К.Р. Повышение эффективности обработки прецизионных поверхностей деталей на основе управляемого растрового метода доводки и хонингования: Автореф. дисс. докт. техн. наук. Рыбинск: РГАТУ им. П.А. Соловьёва. 2017. 32 с.
10. Preston F.W. The Theory and Design of Plate Glass Polishing Machines // Journal of the Society of Glass Technology. 1927. № 11. P. 214–256.
11. Абдулкадыров М.А., Патрикеев В.Е., Семенов А.П., Денисов Д.Г., Наговицын В.В, Краснова Е.В, Джумамуратова А.А. Изготовление и метод контроля внеосевого асферического сегмента главного зеркала сверхбольшого европейского телескопа диаметром 39 метров // Контенант. 2017. Т. 16. № 3. С. 20–29.
12. Ефремов А.А., Сальников Ю.В. Изготовление и контроль оптических деталей. М.: Высшая школа. 1983. 255 с.