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diy磨制作天文望远镜直径203.2毫米抛物面物镜

时间:2013-01-26 10:53来源:www.astronomy.com.cn 作者:张国新456 点击:
磨制过程中,堆积在圆盘里磨过的金刚砂不能扔掉,收集起来可以继续做磨料用于再磨。磨制镜面只要有一种粗金刚砂,经过反复利用,就可以解决从粗磨到细磨所需的一切磨料问题。 磨来磨去,物镜玻璃或工具玻璃的边缘会
磨制镜坯用直径210毫米厚度30毫米的硼硅玻璃圆块。
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从5月中旬至9月末计划磨制5至6块口径203.2毫米的抛物面物镜。磨成的物镜直径可能是205毫米左右#p#分页标题#e#


粗磨前,用透明胶带把物镜镜坯背面粘上,防止粗磨时出现划道。
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粗磨(一)
今天上午,用角磨机粗磨直径203.2毫米天文望远镜物镜玻璃,初步把物镜磨成深度约为1.9毫米的凹面(约接近球面),在24分22秒时间里磨了两块。这是粗磨的第一步。
计划把物镜焦距磨成1250毫米到1350毫米之间。这样物镜磨的深度为2至1.9毫米之间。
磨制过程中为了防止磨尘在室内弥漫和过多地吸入体内,打开窗子,用电风扇把磨尘吹出窗外。
看下面地址视频
http://v.youku.com/v_show/id_XNDAwOTYxMDYw.html

用角磨机磨的物镜玻璃
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有人问我用角磨机磨玻璃使用什么磨片?
我在角磨机上用的磨片是镶嵌有金刚石颗粒的金属磨片,可以在五金商店里买到。现在这种磨片很常见,不算特别的砂轮。见下面照片——
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使用照片上的这种磨片磨去玻璃的速度更快些——
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粗磨(二)
把工具玻璃用角磨机磨凸。自拍视频,地址如下:
http://v.youku.com/v_show/id_XNDA1MzU3MjIw.html

今天上午拍摄的视频中用角磨机磨凸的工具玻璃——

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用角磨机磨了6块凹的和3块凸的。凹的作物镜,凸的作工具。
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粗磨(三)
把用角磨机磨凹的物镜玻璃和工具玻璃用粗金刚砂对磨。所用金刚砂是暗绿色的,见下面照片。
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对磨的物镜玻璃和工具玻璃——
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在工具玻璃上涂抹金刚砂开始对磨
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添加两次金刚砂,看看磨后的效果——
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添加六次金刚砂后,磨成下面这样——
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看来,物镜玻璃和工具玻璃吻合的还可以。这时可以用太阳光粗略测量一下大致的焦距。如果焦距比设计的大,应物镜玻璃在上继续磨下去。如果焦距比设计的小,应颠倒过来磨,即工具玻璃在上物镜玻璃在下磨。


为什么这块物镜玻璃在粗磨中出现了偏心现象?
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为了纠正物镜玻璃厚薄不均,这是故意让它偏心的!这块玻璃最厚一侧30.6mm,相对最薄另一侧30.1mm,厚度差0.5mm。总感觉厚度不均不太完美。很多物镜玻璃镜坯是厚薄不均的,有的相差1mm左右。今后在磨制过程中我力争把物镜玻璃厚度差控制在0.2毫米以内。#p#分页标题#e#


磨制过程中,堆积在圆盘里磨过的金刚砂不能扔掉,收集起来可以继续做磨料用于再磨。磨制镜面只要有一种粗金刚砂,经过反复利用,就可以解决从粗磨到细磨所需的一切磨料问题。
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磨来磨去,物镜玻璃或工具玻璃的边缘会出棱角,要及时修磨,防止出现崩边。可以用磨细的金刚石磨片手持着磨,或用角磨机磨。细磨前应用更细的磨石磨。磨的大小或多少,个人认为最终(细磨结束)为倒角45度,边缘磨去的断面(近似等腰直角三角形)尺寸1mm、1mm和√2mm比较合适。边缘磨去的多少,不知道有没有制定出的现成标准。
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粗磨(四)
用下面照片所示的金刚砂继续磨。这种金刚砂是从第一遍用过的金刚砂中清洗分离出来的。用这种金刚砂磨出的玻璃表面比头道砂磨出的表面砂痕小很多。
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用头一道粗金刚砂粗磨和用第二道粗金刚砂粗磨得到的玻璃表面粗糙度区别很明显
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正在用第二道粗金刚砂(见94楼)粗磨。粗磨时,工具玻璃和物镜玻璃在中央区域夹有空气,空气泡不均匀。随着用砂越来越细空气才会越来越少,空气泡的大小才会越来越均匀。
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2012-6-27 13:06 上传
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磨镜子用的铁盘子
DSC08113.JPG正面

DSC08116.JPG背面

DSC08117.JPG铁盘子的背面边缘附近磨得铮亮

DSC08110.JPG磨镜子的时候铁盘子在这铁板上面转动,如果加点油,手动转动特别轻松。其实不加油也很轻松。
铁盘子由本人设计下料,找电焊师傅焊接。呵呵。




从粗磨向细磨过渡
用从磨过的金刚砂淘得来的金刚砂磨。从粗磨向细磨过渡,所用金刚砂如照片所示——
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向细磨过渡  磨
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细磨前或粗磨向细磨过渡时用细磨石把边缘磨好。
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细磨
细磨时,工具玻璃和物镜玻璃之间夹有的空气泡很小。随着细磨的继续,气泡越来越小  越来越均匀。
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细磨时拍摄的照片
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细磨时拍摄的照片
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细磨时拍摄的照片
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细磨时拍摄的照片
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对六块物镜玻璃完成了细磨。贴发几张关于细磨表面的照片——

细磨的表面呈现半透明状
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细磨表面在上和细磨表面在下时看到的字迹对比
DSC09032.JPG细磨表面在上

DSC09030.JPG细磨表面在下

DSC09042.JPG左细磨表面在上    右细磨表面在下

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细磨过程中,如果对细磨用砂不仔细淘洗,或不注意周围的卫生环境,常常在将要结束细磨的时候,在镜坯的边缘附近残留出现一两条或几条10毫米左右或20毫米左右长的轻微划道。靠抛光把这种轻微划道抛去有时要费更长的抛光时间。如果划道较深,靠抛光抛去划道是不可能的。因而细磨结束时尽可能做到表面无任何划道。抛光后的表面上如果有一个或几个小点子,或有一条几毫米左右长的划道,让人感到十分不愉快。虽然不会对成像质量有什么影响。

制作抛光模准备抛光
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制作抛光模的过程:往工具玻璃上浇沥青和松香的混合物(抛光胶),然后刻槽,之后用60至70摄氏度左右的水加热后压合。压合有时要进行两三次。压合后就可以进行抛光了。
这里的沥青和松香的混合物是8月3日浇到工具玻璃上的,今天刻槽压合。明天开始进行抛光

抛光模上的纵横沟槽改了,原来是9条、8条。现在变成纵横各10条,下面照片还残留更改的痕迹呢。
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抛光
今天开始抛光,计划10天完成一块。
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2012-8-7 12:11 上传
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上午对镜1进行累计2个小时左右的手工抛光,镜面已经完全透明。
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不过,全表面都达到最高光洁度还需要累计十几个小时的手工抛光时间。

夏天天气炎热,气温高,镜面在抛光模上推来推去,抛光模上的沟槽容易变窄变浅,抛光两三个小时左右就要把沟槽重新刻一下。
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今天下午再次修刮抛光模沟槽
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计划启用这台我在1996年自制的抛光机
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抛光大约7个小时左右95%以上的镜面面积光洁度已经达到最高要求,只有边缘3毫米附近光洁度较差,看下面照片大约还需要6或7小时的抛光时间才能把边缘抛光干净。这种不干净的边缘在强的太阳光照射下可以看见,光线暗的情况下不明显。多数情况下,边缘光洁度达到要求了,全镜面的光洁度就都达到要求了。
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今天再次修刮抛光沟槽。第一张照片是抛光沟槽变窄的抛光模。第二、三张照片是用刀尖修刮抛光沟槽。第四张照片是修刮好的抛光沟沟槽。修刮抛光沟槽我经常用手术刀、壁纸刀、钢锯条自磨的刀等。
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对镜3先手工抛光一会儿,抛光模与镜面符合好后再上抛光机。

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手工抛光3分钟的镜3照片
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手工抛光半小时的镜3照片
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手工抛光半小时机械抛光半小时的镜3照片
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自制抛光机抛光镜3视频片段——
http://v.youku.com/v_show/id_XNDQ1MDM0MTYw.html

贴几张照片
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