Стр. 1 - Оптическая система интерферометра для измерения и контроля формы выпуклых сферических поверхностей большого диаметра

ISSN 2305-5626. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана: электронное издание. 2013

1

УДК 531.715.1

Оптическая система интерферометра для измерения

и контроля формы выпуклых сферических поверхностей

большого диаметра

Д.Т. Пуряев

1

, Н.Л. Лазарева

1

, Е.А. Дуденкова

2

1

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия.

2

ДООЦ «Центральный», Москва, Россия.

Предложена принципиально новая оптическая система лазерного ин-

терферометра для бесконтактного контроля формы крупногабарит-

ных выпуклых сферических поверхностей без снятия с планшайбы стан-

ка. Рабочий волновой фронт формируется объективом, состоящим из

стационарного сферического зеркала диаметром 1200 мм и четырех

сменных эталон-компенсаторов, диаметры которых составляют менее

120 мм. Волновая аберрация объектива при автоколлимационном ходе

лучей не превышает 0,07 длины волны He—Ne лазера.

E-mail:

av72399@mail.ru

Ключевые слова

:

интерферометр, контроль, форма, выпуклая сфери-

ческая поверхность.

Оптические предприятия России серийно выпускают крупнога-

баритные объективы, состоящие из множества линз диаметром свы-

ше 200 мм. Требования к соблюдению формы сферических и плоских

поверхностей таких линз достаточно жесткие. Например, допусти-

мые местные, зональные и астигматические погрешности в долях ин-

терференционной полосы составляют порядка 0,1…0,3.

Известно, что все существующие интерферометры для контроля

формы выпуклых сферических поверхностей, содержат оптический

элемент, который создает сходящийся гомоцентрический пучок лучей,

падающих по нормалям на контролируемую поверхность. Эта идея

реализована в известных интерферометрах, например, КЮ-210 [1],

ЮС-170 [1], ДВИН-600 [2]. Во всех случаях для создания сходящегося

гомоцентрического пучка лучей используются фокусирующие объекти-

вы, исправленные на сферическую аберрацию. Увеличение диаметров

контролируемых поверхностей влечет за собой увеличение диаметра и

усложнение конструкции фокусирующего объектива, как это имеет

место в интерферометре ДВИН-600. Его фокусирующий объектив

(названный центральной линзовой системой) состоит из четырех линз

диаметром 600 мм. Центральная линзовая система может использовать-

ся только при горизонтальной ориентации ее оптической оси. Поэтому

ДВИН-600 не применяется для контроля выпуклых сферических по-

верхностей деталей, расположенных на планшайбе станка.

При формообразовании оптических поверхностей большого диа-

метра их контролируют многократно. Для выпуклых сферических

поверхностей диаметром до 700 мм в промышленности используют