Під грубої шліфуванням мають на увазі обробку оптичного скла вільним або зв'язаним абразивом від найбільш великої зернистості до дрібної М 22 включно. Обробку роблять різними способами в залежності від того, шліфується чи горизонтальна, сферична або асферична поверхню або циліндрична оптика.
Шліфування горизонтальних поверхонь. Виготовлення точних горизонтальних площин відноситься до основних ділянках оптичного виробництва. Плоскі астрономічні дзеркала, калібри, точні предметні і покривні скла, діоптр і інтерференційні елементи вимагають точної горизонтальної обробки.
При шліфуванні горизонтальних поверхонь виходять з грубо оброблених вихідних заготовок, яким в першу чергу необхідно надати точну плоскопараллельную форму, щоб можна було відпрацьовувати подальші розміри по допускам. Вироби діаметром понад 150 мм зазвичай обробляють індивідуально; вироби менших розмірів можуть оброблятися в залежності від обладнання масовим порядком.
Шліфування виробляють на описаних вище ручних, напівавтоматичних або автоматичних верстатах. Шліфувальний порошок, який наносять на шліфується поверхня вручну пензлем або плоскою дерев'яною лопаткою, захоплюється потоком води; іноді суспензія подається автоматичним насосом.
При шліфуванні плоских поверхонь необхідно дотримуватися деякі основні принципи для досягнення оптимального результату обробки. Взаємне співвідношення йшли фу тещею та шліфується поверхонь має бути 3: 2. Шліфована поверхня повинна рухатися по поверхні шліфувального круга так, щоб окружні швидкості врівноважувалися; вона не повинна деформуватися ні в бік «горбів», ні в бік «ями». Площинність поверхні, що шліфується час від часу контролюється лекальної лінійкою, клино- видность перевіряють коллиматором і контактним індикатором. Якщо на поверхні, що шліфується утворюється горб,
необхідно підвищити рух скла через край кола так, щоб центр шліфується поверхні якомога більше стикався з краєм круга, де окружна швидкість найбільша. Якщо, навпаки, потрібно усунути утворюється яму, то рух зменшують і краю піддаються впливу окружної швидкості. Правильне регулювання амплітуди коливань верстата, шліфувальної швидкості і подачі суспензін дає високу ступінь рівномірності обробки обох робочих поперхностей.
Дуже грубі поверхні, з яких виробляється великий з'їм скла, починають обробляти фракцією абразіна 60; точність обробки в цьому випадку не перевищує 0,5 мм. При застосуванні зерна № 100-150 точність витримують до 0,1 мм. При зернистості 200-320 можна працювати з точністю 0,03-0,05 мм, для найбільш дрібного зерна робиться допуск до 0,01 мм. Ці виробничі допуски площинності відносяться до оптичних деталей діаметром близько 170 мм; вони можуть бути віднесені також і до клиноподібності плоско] 1йрал- лельного пластин.
Чавунні диски для горизонтальної шліфовки забезпечені на робочій стороні рифленням для запобігання розбризкування шліфувального матеріалу з поверхні диска; це покращує змочування шліфується скла і, крім того, заважає злипання обох поверхонь. Рифлення отримують виточенням центрических канавок, розміщених на відстані 5 10 мм один від одного. Ширімо канавки 2-3 лш, глибина - приблизно 3 мм. профіль канавки клиновидний. Рифлення можна робити також в формі спіралі зворотного напрямку, якщо у той допускає машинне обладнання цеху.
Матова і грубо відшліфована поверхня скла під впливом шліфування зруйнована, розклинити і тому розтягується в ширину. Виникаючі поверхневі напруги досягають великих значень, що межують з поверхневою міцністю скла. Це вже данпо відоме явище н останнім часом виміряв і зафіксував за допомогою фотографування Шольц. Під впливом натягу на шліфованої поверхні відбувається тривала емісія механічних частинок. Напружена поверхню звільняється травленням »яке можна виробляти під час шліфування, додаючи до смачивающей рідини матуючі солі, або гюслс закінчення шліфування розчином фтористоводородной кислоти або б і фтор справжнього амонію.
Шліфування сферичних і асферических поверхонь. Сферичні і асферичні поверхні шліфують при виготовленні лінз, об'єктивів, приладових і астрономічних дзеркал. Шліфовані поверхні можуть бути увігнутими або опуклими. Грубу шліфування цих поверхонь роблять масовим способом або індивідуально.
Оптичні деталі з радіусом кривизни до 2 м і діаметром до 80 мм шліфують масовим спосіб му па чавунних грибах пли чашах, спеціально для цього пристосованих. Гриб пли чаша відливаються з сірого чавуну дещо більше остаточного розміру. Після нарізки різьблення, за допомогою якої пристосування прівінчівается до верстата, поверхня гриба або чаші обточують до необхідного радіуса. При обточуванні застосовують спеціальні кульові супорти або верстат для обточування сферичних поверхонь; отриманий радіус контролюють шаблоном, виготовленим з твердого сталевого листа товщиною приблизно 3 мм. виточеної в формі ножа з тупим лезом. Цим шаблоном контролюється точність поверхні і радіусу. Для найбільш точних робіт гриб і чашу взаємно прішліфовивать і радіус кривизни вимірюють в цьому випадку сферометр.
Грубо відшліфовані лінзи приклеюють до грибу або чаші такого радіуса, при якому ннешння поверхню деталей становить приблизно заданий радіус кривизни. Цю зовнішню опуклу або увігнуту поверхню відшліфовують чашею або грнбом необхідної кривизни. Взаємне розташування шліфується або шліфувальної чаші може бути змінним. Вибір зернистості вільного абразиву залежить від точності і величини оброблюваної оптичної деталі. Добре формовані поверхні можна починати шліфувати карборундом з розміром зерна № 200 і потім використовувати її більш дрібні фракції. Шліфувальна суспензія періодично наноситься пензлем на оброблюваний виріб. При дуже глибоких радіусах верстат зупиняють і, піднімаючи верхню
частина, вносять суспензію і робочий простір. Верстат зупиняють також і в тому випадку, якщо під час роботи потрібно провести контроль кривизни цеховим сферометр.
Оптичні деталі з радіусом кривизни більше 2 м і діаметром понад 80 мм зазвичай шліфують окремо; н більшості випадків вони призначені для досконалих оптичних систем. При їх обробці також застосовують гриб і чашу, однак точність поверхні і радіус кривизни повинні контролюватися набагато ретельніше. Для отримання більш досконалої точності поверхонь можна також шліфувати коптр дета ллю. Так, наприклад, корегований астрономічний об'єктив, так званий «дублет», виготовляють таким чином, щоб одночасно шліфувалися дві контрдеталі- -збирає і розсіює лінзи. Радіуси, отримані при цьому способі обробки, будуть абсолютно однаковими, вони легко контролюються і складають після полірування вчинені пари. Цей спосіб шліфування часто використовують і в дуже примітивних виробничих умовах, він може проводитися навіть і вручну.
Точне значення радіуса кривизни витримується взаімозамене обох контр деталей. Швидкість нращеіін беруть такий, щоб один оборот нижньої деталі відповідав приблизно 30 рухам верхньої контрдеталі; руху верхньої контр- деталі при цьому направляють по краях нижньої. Поступове утворення сферичної поверхні безперервно контролюють цеховим сферометр. Точність шліфування при цьому способі обробки дуже висока.
Ні асферических поверхонь найбільш поширені торнческіе; їх застосовують в основному в очковій оптиці. Риторичні або сфероторіческіе форми виготовляють на спеціальних верстатах. У спектральної оптиці працюють з параболічними або еліптичними поверхнями точкового фокусування, іноді внецептровимі. У астрономічної оптики також необхідні параболічні поверхні.
Для шліфування асферических поверхонь еліптичного або параболічного характеру розробляється спеціальний індивідуальний робочий режим. Ці поверхні обробляються кожна окремо, і тільки при шліфуванні внеосених дзеркал невеликих діаметрів одна асферична поверхню може дати більшу кількість деталей, відшліфованих по одному діаметру.
Основний є сферична поверхня; від неї Нехода при шліфуванні, і вимірювання відносять до значень цієї поверхні. Існують копіювальні верстати, здатні відшліфувати задану форму дзеркала за шаблоном, однак кінцеву обробку проводять вручну індивідуально, безперервно контролюючи вимірювальними приладами.
В останні роки ПГольц запропонував і випробував пристрій, за допомогою якого можна обробляти сферичні і асферичні поверхні будь-якого характеру па звичайному обладнанні оптичного цеху. Це пристосування складається з ряду входять один в одного кругових кілець; кожне кільце може ниполнять напрямні функції і має бути самостійно навантажено. Цей комплект кілець становить по суті гнучкий плоский диск, регульований в свос функціональній формі. За допомогою цього пристосування були виготовлені дуже точні параболічні і еліптичні поверхні.
Шліфування призм. Шліфування призматической оптйкІ становить в оптичному виробництві самостійний технологічний ділянку. Головна вимога, що пред'являється до призмі, - це горизонтальність площин і точність кутів заломлення.
При виробництві призм простої форми оптично ефек- тінние поверхні, що лежать тільки на перпендикулярах до площини проходять променів (30 45, 60 і 90 °), діють так, що наре-
дані і за формою відфрезеровані заготовки шліфують перш псего на оптично неефективних бічних поверхнях. Для цього призми однієї бокової сторони приклеюють па горизонтальну панель, а іншу бічну сторону шліфують поступово відповідними видами абразиву до отримання високої якості полірованої поверхні. Потім призми перевертають па оброблену першу бічну сторону і ретельно приклеюють відповідної замазкою. Важливо, щоб шар замазки був дуже тонким і не викликав клиноподібності обох бічних сторін, що приводить
до пірамідальної похибки призми. Другу бічну сторону також обробляють відповідними абразивами до кінцевої товщини призми. Обидві бічні сторони призми повинні бути точно плоскопаралельному.
Шліфування виробляють на горизонтальних дисках або па верстатах типу «Блаішар», Відшліфовані таким способом призми склеюють бічними сторонами один з одним в міцні многопрізменние блоки, довжина яких може складати 100-200 мм і більше.
Подальші операції по обробці блоків можуть проводитися чотирма способами. I
При першому способі обробка блоку виконується вручну. Блок відшліфовують до заданої величини і форми, робочі поверхні тонко шліфують і, нарешті, полірують. Цей спосіб застосовують тільки н тому випадку, якщо треба приготувати кілька призм однакової форми. В процесі ручної обробки потрібно постійно контролювати кутові допуски і плоскою араллельностьсторон.
Другий спосіб полягає в тому, що блок призм вкладають або вклеюють в канавки, ви фрезеровані в металевій плиті. Призми розміщують так, щоб виступаючу сторону можна було шліфувати до точного рівня. Замість кана- пок блоки можна приклеювати на спеціальні лінійки; іноді ці лінійки з приклеєними блоками монтують в спеціальні пристосування.
При третьому способі блоки призм приклеюють на стрімкі боку точного уголкового кубика. Цей спосіб застосовують для обробки невеликої кількості призм або для спеціальної точної шліфування і особливо для виробництва дуже важких дахових призм, де між полірованими площинами потрібно кутовий допуск 1 3.
При четвертому способі заздалегідь точно відшліфовані призми за гіпсів ива ють, але так як в гіпсових блоках відбуваються механічні зміни, то точність кутів не можна забезпечити. R даний час цим способом обробляють тільки дешеві і невідповідальні типи призм.