Перейти к публикации
Allent

точная полусферическая оболочка

Рекомендованные сообщения

задача на вывих мозга.

мы, да и конкуренты уже не стесняясь просто предложили совместно решать эту задачу.

 

постановка задачи.

полусферическая оболочка на технологической ножке, можно представить бокал винный.

внутренняя поверхность точно полусфера с секущей плоскостью в диаметре.

внутренняя полусфера смещена относительно центра наружной таким образом что у открытого края полусферы толщина оболочки в 1.3-1.5 раза толще чем у противоположного сечению полюса.

абсолютная точность детали неважна. отклонения до десятки- нормально.

но симметричность толщины стенки по любому меридиану относительно экватора ( экватор- срез полусферы) должна быть не хуже 20нМ то есть 0.02 микрона. Несоосность сферы относительно "ножки" таких же порядков

диаметр "бокала" 25 мм, толщина стенки у экватора 1.4 мм

основная проблема при обработке- деформация детали обрабатывающими силами.

по рассуждениям силы при обработке должны быть скомпенсированы друг другом.

пока лучше 2 микрон не получается никак. биения шпинделей обработки около 5нМ.

материал или бериллий, или стеклометалл.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Под бериллий можно попробовать ЭХРО, надо только подумать об органических добавках в электролит, чтобы на правильный тип коррозии выйти

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Дурацкая идея - до каких-то "черновых" значений обрабатывать механически, потом - испарять лазером до нужной точности.

Как именно такое реализуется я не в курсе (особенно контроль поверхности), просто когда-то читал о такой технологии.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Под бериллий можно попробовать ЭХРО

бериллий пока взят от отчаяния, так скажем. вместо сплава AlSc потому что предсказуем, очень твердый и хорошо держит размеры.

вот предложенный метод не пробовали, подумал- довольно технологичен. электродами можно после осушки, не снимая деталь и отклонения промерить.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Можно подумать о временном технологическом материале для упрочнения детали при раздельной обработке внутренней и внешней поверхностей. Засада в том что нужен безусадочный материал.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

испарять лазером до нужной точности

ионами и лазером это не получается. ионами - слишком долго остывает до выравнивания температур деталь и отстройка формы занимает до 70 часов, если повезет конечно. лазером- такие же проблемы.

пока пытаемся просто тереть водой на полиуретане. или тряпками симметричным кольцевым инструментом в "жестких осях"

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

При ЭХРО будет давление электролита на деталь и не маленькое, да - же в струйном исполнении. Можно давление внешней струи компенсировать внутренней, а ток подавать на одну или обе по необходимости.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Можно подумать о временном технологическом материале для упрочнения детали при раздельной обработке внутренней и внешней поверхностей. Засада в том что нужен безусадочный материал.

по этому пути тоже шли долго. ничего не получается.

цель- с такой точностью обрабатывать кварцевое стекло, но измерения на нем крайне долгие, правда к новому году датчик из англии привезут, поэтому тренируемся на "кошках". окончательные материалы скорее всего Al-Sc сплав или кварцевое стекло.

бериллий же пока есть под руками в виде ящика с отходами таких же полусфер но предназначенных для других целей

 

работа ведется к тому же неудобно, не у нас на площадке. "в гостях" всегда хуже. а термостатированный участок такой нам пока не по карману.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

При ЭХРО будет давление электролита на деталь и не маленькое, да - же в струйном исполнении.

Я бы предложил попробовать не локально повышать давление на МЭЗ, как это обычно делается, а всю деталь поместить в резервуар с избыточным давлением электролита в 10-20бар, чтобы противостоять вскипанию электролита. А дальше - короткие импульсы, малый ПВ, и промывка МЭЗ без особого напора, но под статическим давлением.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

а всю деталь поместить в резервуар с избыточным давлением электролита в 10-20бар,

там все поплывет. вся схема измерений. сейчас это все частью на гранитной плите собрано, частью на оптической скамье, сейчас еще готовлю станину от ИЖа, Ильюха ее в микроны прошлифовал, попробуем ее как заготовку опоры использовать. к манипуляциям на гранитной плите владельцы плиты крайне нервно относятся.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Если сделать площадь электродов не большую, то для вывода продуктов промежуток можно вообще не промывать, достаточно будет вращения детали.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Может попробовать что то типа вращения в ванной со взвешенным в жидкости абразивом? Долго конечно, и измерять не удобно, но относительная точность может быть очень хорошей.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

блин... если на плиту размеом метр на метр и 600 высотой просто положить руку, датчик нуля через минуту начинает выть как ветер в чердаке, уберешь руку только через полчаса в себя придет. у нас на емкостной датчик заведен генератор, подбираем биения в нуле в ноль по фазе. это так... решение очень дешевое но отклонения можно "на слух" определять. если замерить нужно то частотомером. но пока даже до замеров не дошло. уже год как ковыряемся..

 

Может попробовать что то типа вращения в ванной со взвешенным в жидкости абразивом?

есть такой метод. гидродинамическая полировка на оловянном полировальнике. да. дает самые чистые поверхности ( ангстремы) но очень медленный.

и соосность наружного и внутреннего колец непонятно как обеспечить

 

вот есть интуитивное ощущение что должен быть крайне простой способ на балансе сил. просто на удивление простой.

в голове что-то крутится но как "лошадиная фамилия", никак не "зацепит"...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Я некоторое время назад вдоволь наигрался с двух метровыми чугунными оптическими скамьями. У нас на них макеты YAG лазеров были собраны. Крутило их от небольшого изменения температуры так, что резонанс вообще срывался. Когда появилась первая гранитная станина(по незнанию мы заказали её из камня Мансуровского карьера) сразу стало легче.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Allent, Ну если во время вращения "бокал" будет заполнен полностью, то внутренняя и внешняя сферы так или иначе придут к симметрии, за форму ручаться трудно, так как скорость у разных участков разная, а вот симметрия точно придет, годика через 2 :)))

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Локальный RIE ( травление плазмой). Источник низкоэнергетической плазмы управляется CNC. Возможно для ускорения обработки применить плазму активных химически элементов ( кислород, хлор) а потом финиш на аргонной. Гуглить magnetically enhanced rie - магнитное управление плазмой. Вот только техпроцесс прийдется отрабатывать очень долго.

Нагрева заготовки практически нет, сквозь плазму можно измерять геометрию лазерным интерферометром в процессе обработки.

Изменено пользователем khach

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Локальный RIE ( травление плазмой)

"конкуренты", а теперь партнеры, на этом попались. очень медленно. те же 70-80 часов. и нагрев все таки есть. интерферометром такую форму с одной точки не измерить никак. да и точность не обеспечивает Изменено пользователем Allent

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Медленно конечно, поэтому и упоминал о смене состава газовой смеси для ускорения процесса. Форма измеряется не в одной точке, а интерференцонной двумерной картиной. Типа как оптические зеркала для телескопов "ополосачивают". Т.е на самом деле измерительная система- это отдельная задача. При использовании в качестве источника излучения лазера с эталоном можно выйти с точностью на 1/32 длины волны спокойно. Ну для корректировки температурных деформаций в процессе обработки - пирометр и полная цифровая модель обрабатываемой детали в FEM с коррекцией размеров в соответствии с измеренной температурой. Как раз малая скорость обработки позволяет успеть рассчитать коррекцию размеров в процессе обработки.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Речь идет про это?

post-41313-078333400_1509897595_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

да, мотив из этой же песни. только толка нет. пока лучше всего работает емкостной датчик, пробовали контактный, тоже нанометры отлавливает.

просто интерферометр ну некуда впихнуть в обработку. даже со шпинделя не снять, потом с такой точностью уже не поставить.

решили с допуском в плюсе в несколько микрон выставлять и не снимать до придания окончательной формы.

но вот ужас всего этого заключается в том что таких элементов нужны тысячи в год. или десятки тысяч.

 

с эталоном можно выйти с точностью на 1/32 длины волны спокойно

если гелийнеон с йодом то это всего лишь 20 нанометров.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Речь идет про это?

Типа такого, но это для плоскостей. Для сферических раньше использовался метод нуль-коррекотра с образцовой поверхностью, но он не даст такой точности. И в данном случае я так понимаю надо измерительную систему засовывать внутрь полусферы?

по поводу 1/32 длины волны это как простой вариант. Используя двухчастотную интерферометрию с поляризационным расщеплением мод у того же HeNe можно получить и большую точность.

Вот тут кратко сравнение методов профилометрии для асферических поверхностей http://www.optimaxsi...spheres_web.pdf

При 20 нм точности уже начинаются философские вопросы, а что собственно есть поверхность детали? Т.к свет ее уже не рассматривает как точечную границу, проникая немного внутрь. Конечно AFM еще покажет отдельные атомы с достаточной точностью, но это очень локальный метод измерений.

Изменено пользователем khach

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Добрый вечер. Пожалуй рискну поддержать коллегу khach

и предложить вам Игорь перейти к активному формированию рельефа поверхности например локальным нагревом... И вопрос акустического воздействия и образования под его влиянием стоячей "деформационной пространственной моды" я надеюсь вы тоже учитывали...

С уважением

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

например локальным нагревом...

напряжениями все остальное скрутит сильнее чем Бог улитку.

 

понимание есть одно.

1) это должна быть управляемая химия

2) безводная

3) порождающая осесимметричную фигуру за счет многократного осреднения вращения некоего тела. вращение можем держать очень точно , не хуже нанометра. от него надо отталкиваться.

4) процесс должен быть изотермический.

все остальное только возмущение либо в измерительную либо в геометрическую части

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А если не снимать материал а наращивать? Отправка. Наращивание то что вам надо, потом внимание как скорлупу. Это как бред сумасшедшего ...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.


×