Глава вторая. ГЛАВНОЕ ЗЕРКАЛО ТЕЛЕСКОПА-РЕФЛЕКТОРА

§ 12. ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ СКОРОСТЬ ШЛИФОВКИ?

Скорость шлифовки прежде всего зависит от твердости абразива, которым она ведется. Табл. 7 показывает относительную твердость различных, естественных и искусственных материалов, применяемых в качестве шлифующих абразивов.

Во время обдирки стараются применить самые твердые материалы. Те же материалы применяются и при грубой шлифовке. На последних стадиях шлифовки применяются несколько более мягкие абразивы, например корунд. Из электрокорунда приготавливаются микропорошки от М40 и мельче.

Во-вторых, большое влияние на скорость шлифовки, впрочем, как и полировки, оказывает давление на зеркало. Считается [12], что наилучшее давление на инструмент 800 г на 1 см². Однако для того, чтобы наше 150-миллиметровое зеркало, имеющее площадь 177 см², подвергнуть такому давлению, надо поставить на него груз массой более 140 кг. Ни профессионалы, ни любители не используют оптимальное в смысле скорости шлифовки давление и обычно

Таблица 7. Твердость абразивных материалов

ограничиваются давлением около 5 кПа (50 Г/см²). Для того чтобы создать такое давление на шлифовальнике, надо поставить на зеркало груз массой около 9 кг. Практически в любительской практике применяются еще меньшие давления, так как трудно передвигать зеркало, если на нем стоит тяжелый груз. Поэтому 150-миллиметровое зеркало нагружается грузом массой 2—3 кг, и удельное давление составляет 1—1,5кПа, или 10—15 Г/см².

Нужно помнить еще об одном обстоятельстве, которое принуждает избегать больших давлений при обработке астрономических зеркал. Речь идет о деформациях заготовки при больших нагрузках, что может привести к грубым ошибкам на поверхности зеркала. Поэтому на последних стадиях тонкой шлифовки примем давление 1—1,5 кПа как оптимальное, и не будем превышать это значение.

На однородности матирования, сказывается продолжительность шлифовки одним номером абразива. Очевидно, что чем дольше мы шлифуем одним номером, тем равномернее будет матирование. Однако продолжительная шлифовка увеличивает вероятность попадания крупных зерен, которые могут поцарапать поверхность зеркала. Поэтому необходимо выбрать некую оптимальную продолжительность, когда матовость от предыдущего абразива совершенно явно сошлифована. Для электрокорунда эта продолжительность составляет примерно 15—20 минут, если каждый последующий номер имеет зерна в 1,4 раза меньше зерен предыдущего номера. Если “лестница” номеров “круче” и каждый последующий абразив мельче предыдущего в 2 раза, время шлифовки надо увеличить до 1—1,5 часа. При этом имеется в виду, что удельное давление составляет 1—1,5 кПа. Увеличение давления приводит к прямо пропорциональному увеличению скорости сошлифовывания стекла и, значит, к обратно пропорциональному сокращению времени шлифовки одним номером абразива. Потому во время обдирки и на первых стадиях шлифовки надо применять как можно большее давление, помня, что даже усилие в 10 кГ на 150-миллиметровом зеркале приведет к удельному давлению всего около 6 кПа (60 Г/см²).

Долгое время считалось, что на поздних стадиях шлифовки давление должно быть резко уменьшено из-за опасности появления царапин. Исследования последних лет показывают, что число царапин совершенно не зависит от давления [12].

По мере того как стекло сошлифовывается, а абразив измельчается, на поверхности шлифовальника собирается большое количество шлама (отработанного абразива и измельченного стекла), который сам практически не принимает участия в процессе шлифования, но очень мешает шлифовке свежим абразивом, так как зеркало “плавает” на этом слое шлама и недостаточно прижимается к шлифовальнику. Чтобы этого избежать, необходимо своевременно убрать шлам. Для этого достаточно время от времени (через 2—3 порции абразива) добавлять побольше воды, которая смоет отработанный шлам, и он по канавкам в шлифовальнике стечет на ее края.

Однако через некоторое время нужно зеркало полностью отмыть от шлама. Чаще всего эта процедура совпадает с мытьем зеркала и шлифовальника перед переходом на более мелкий абразив.