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[自制DIY] 手工磨制口径240毫米抛物面反射镜

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蓝色天际 发表于 2014-8-1 18:45 | 显示全部楼层 来自： 中国–湖北–宜昌 电信
期待最后的作品

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张国新456
谢谢关注  发表于 2014-8-1 20:10
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购买望远镜就在牧夫天文商城
 楼主| 张国新456 发表于 2014-8-1 19:30 | 显示全部楼层 来自： 中国–辽宁–阜新 联通
本帖最后由 张国新456 于 2014-8-1 19:35 编辑

由于工具玻璃直径260毫米，比物镜玻璃直径大了16毫米，因而，通过磨工具玻璃边缘使它们互相对磨的直径相等。
DSC00088.JPG
2014年7月27日拍摄

DSC00090.JPG
2014年7月27日拍摄

DSC00092.JPG
2014年7月27日拍摄

DSC00164.JPG
2014年7月30日拍摄

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2014年7月30日拍摄

DSC00166.JPG
2014年7月30日拍摄

在粗磨向细磨过渡时把物镜玻璃边缘用细磨石磨好，在以后的所有过程中保持边缘不再磨。 DSC00111.JPG

2014年7月29日拍摄


DSC00112.JPG

2014年7月29日拍摄


DSC00114.JPG

2014年7月29日拍摄
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darren8025 发表于 2014-8-1 19:57 | 显示全部楼层 来自： 中国–陕西–西安 电信
新手学习了

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张国新456
共同学习 互相提高 谢谢关注  发表于 2014-8-1 20:14
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省略阳光 发表于 2014-8-1 20:21 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–惠州 电信
不是一般的厉害。
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hhbb 发表于 2014-8-1 20:27 | 显示全部楼层 来自： 中国–湖北–武汉 联通
期待楼主大作！
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v2500 发表于 2014-8-1 20:36 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–深圳 天威视讯
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
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 楼主| 张国新456 发表于 2014-8-1 20:41 | 显示全部楼层 来自： 中国–辽宁–阜新 联通
本帖最后由 张国新456 于 2014-8-2 00:04 编辑

用球径仪测量所磨物镜的深度

用球径仪测量口径２４０毫米镜面磨制中的深度，从而决定下面步骤如何进行。


这块镜面的半径是２４０ｍｍ／２＝１２０ｍｍ，球径仪的脚点半径如果取１２０毫米，显然测量时不太方便，不妨取脚点半径Ｒ＝１１５毫米。
为了理解和把握测量数值，计算一下抛物面不同半径时的深度。


大家知道，抛物线的方程是（ｙｙ）＝２ｐｘ，所以，半径是r的抛物面深度为：ｘ＝（ｒｒ）／（２ｐ）　　，其中p=2f 。
这样，

如果抛物面反射镜的焦距是ｆ＝１１００ｍｍ 有效口径Φ＝２40ｍｍ，那么，抛物面的深度是ｄ＝（２40／２）（２40／２）／（２＊２ｆ）＝（１20＊１20）／（４＊１１００）＝１４400／４４００＝３．２727（ｍｍ）。

如果抛物面反射镜的焦距是ｆ＝１１００ｍｍ 有效口径Φ＝２３０ｍｍ，那么，抛物面的深度是ｄ＝（２３０／２）（２３0／２）／（２＊２ｆ）＝（１１５＊１１５）／（４＊１１００）＝１３２２５／４４００＝３．００５６８（ｍｍ）。

如果抛物面反射镜的焦距是ｆ＝１１００ｍｍ 有效口径Φ＝２20ｍｍ，那么，抛物面的深度是ｄ＝（２20／２）（２20／２）／（２＊２ｆ）＝（１１0＊１10）／（４＊１１００）＝12100／４４００＝2.75（ｍｍ）。

如果抛物面反射镜的焦距是ｆ＝１１００ｍｍ 有效口径Φ＝２00ｍｍ，那么，抛物面的深度是ｄ＝（２00／２）（２00／２）／（２＊２ｆ）＝（１00＊１00）／（４＊１１００）＝10000／４４００＝2.2727（ｍｍ）。


这里我们主要关心Φ＝２３０ｍｍ时的深度　　ｄ＝３．００５６８ｍｍ，其它数值只是参考。如果把这块镜面的焦距控制在１１００ｍｍ以内，那么，Ｒ＝１１５ｍｍ时的深度数值不应小于３ｍｍ。

对口径２４０ｍｍ物镜玻璃从粗磨向细磨过渡时深度的测量——



DSC00145.JPG

球径仪上的百分表在浮法玻璃平面上的读数：3.51mm　。２０１４年７月３０日拍摄


DSC00146.JPG

球径仪上的百分表在浮法玻璃平面上的读数：3.51mm。２０１４年７月３０日拍摄


DSC00149.JPG

球径仪在浮法玻璃平面上换个位置，球径仪上的百分表在浮法玻璃平面上的读数仍然是：3.51mm。　２０１４年７月３０日拍摄


DSC00157.JPG

球径仪上的百分表在物镜玻璃凹面上的读数：0.443mm　。２０１４年７月３０日拍摄


DSC00158.JPG

球径仪在物镜玻璃上换个角度位置，球径仪上的百分表在物镜玻璃凹面上的读数为：0.446mm。２０１４年７月３０日拍摄


DSC00159.JPG

球径仪上的百分表在物镜玻璃凹面上的读数：0.446mm。　　２０１４年７月３０日拍摄




当前球径仪的三个脚点与百分表测量杆端点距离为１１５毫米。从百分表在浮法玻璃平面上的读数和在物镜玻璃上的读数就可以算出物镜玻璃已经磨出的深度。当前百分表读数是０．４４5毫米，在浮法玻璃平面上的读数是３．5１毫米，所以，物镜玻璃的深度是３．5１毫米－０．４４5毫米＝３．0６5毫米　　。显然，与3.00568mm很接近，此时这个深度的物镜焦距略距小于１１００毫米。如果让物镜焦距逼近1100毫米，应该让物镜玻璃在工具玻璃下面进行研磨一会儿来减小一点儿深度。

前面说到，物镜上，一定半径的物镜深度值，等于球径仪上的百分表在平面上的读数减去球径仪上的百分表在物镜上的读数。

值得注意的是， 球径仪上的百分表读数平面校正“归零”板，当细磨到一定的时候，可以用工具玻璃所取代，这样测量得到的差值除以2，就是物镜的深度。细磨到最后的工具玻璃板更加精确。平面校正“归零”板可以通过三块近似平面玻璃互相轮换着细磨得到。





参考帖子：介绍我自制的球径仪
http://www.astronomy.com.cn/bbs/thread-122453-1-1.html


张国新   联系电话18641860XXX
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yanweipeng 发表于 2014-8-1 23:28 | 显示全部楼层 来自： 中国–河南–郑州 电信
好强大
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 楼主| 张国新456 发表于 2014-8-1 23:59 | 显示全部楼层 来自： 中国–辽宁–阜新 联通
本帖最后由 张国新456 于 2014-8-3 09:06 编辑

关于这块镜面的焦距

当焦距为1050毫米，镜面半径是115毫米时，这时镜面深度为d=（115*115）/（2*2*1050）=13225/4200=3.1488（mm)；
当焦距为1100毫米，镜面半径是115毫米时，这时镜面深度为d=(115*115)/(2*2*1100)=13225/4400=3.00568(mm)。
因此，
这块物镜的焦距控制在1050毫米至1100毫米之间时，当镜面半径是115毫米时对应的深度范围应该在3.00568mm至3.1488mm之间。就按照这个数值（焦距1050mm~1100mm)来磨制，看能否控制在这个范围。这既是对球径仪检验精度的考验，也是对磨制者的考验。实际焦距误差在正负２５ｍｍ以内，应该没有问题。

当焦距为1075毫米，镜面半径是115毫米时，这时镜面深度为d=（115*115）/（2*2*1075）=13225/4300=3.07558(毫米)。按照这个深度标准和焦距磨制。
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 楼主| 张国新456 发表于 2014-8-3 09:48 | 显示全部楼层 来自： 中国–辽宁–阜新 联通
本帖最后由 张国新456 于 2014-8-4 19:32 编辑

关于粗磨向细磨过度
粗磨向细磨过度用比粗磨细的金刚砂来磨。先用稍细的金刚砂磨，再用较细的磨，再用更细（粒度直径比细磨用的金刚砂的粒度也要大5至10倍）的磨。磨来磨去，把物镜表面的粗砂痕和划道全部磨去。这个过程要把镜面深度基本控制在接近设定的深度。对Φ240深度控制在接近3毫米左右。粗磨向细磨过渡也属于粗磨。
粗磨向细磨过渡，用几种粒度的金刚砂好？光学仪器厂在批量生产磨制中有明确的过程要求，在手工磨制的情况下受条件限制不需要按照规定的要求过渡，用两种或三种比粗磨更细的金刚砂来过渡就够用了。

磨制反射镜只要有一种粗砂，一切比它细的金刚砂通过反复利用水洗筛选自制就都会得到。

下面照片是我用一种型号的粗砂，经过反复利用水洗筛选得到的各种不同粒度的金刚砂，用于不同磨制阶段（粗磨、粗磨向细磨过渡、细磨）来用。左面第一个瓶子里装的是粗砂，用这种粒度型号的粗砂得到的从左至右粒度逐渐减小的金刚砂。
DSC00178.JPG

２０１４年８月３日拍摄


下面各张照片是分别拍摄在上面照片中的从左至右的瓶子里所装的不同粒度的金刚砂放大照片
DSC00179.JPG

２０１４年８月３日拍摄


DSC00182.JPG

２０１４年８月３日拍摄


DSC00183.JPG

２０１４年８月３日拍摄


DSC00185.JPG

２０１４年８月３日拍摄


DSC00186.JPG

２０１４年８月３日拍摄


DSC00188.JPG

２０１４年８月３日拍摄


DSC00189.JPG

２０１４年８月３日拍摄


DSC00191.JPG

２０１４年８月３日拍摄


DSC00193.JPG

２０１４年８月３日拍摄


DSC00194.JPG

２０１４年８月３日拍摄


磨制望远镜总有新手，对于一时买不到金刚砂的来说，可以把砂轮砸碎用于磨制望远镜。下面照片上的一块砂轮砸碎后，在有角磨机的配合下，足够满足磨制直径３０厘米的反射镜对金刚砂的需要。其实，现在非常容易买到金刚砂，粉碎砂轮用于磨制镜面不是上策。过去在磨料不好买的条件下，这种事不是没有干过。
DSC00197.JPG

２０１４年８月３日拍摄


DSC00199.JPG

２０１４年８月３日拍摄


DSC00201.JPG

２０１４年８月３日拍摄
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2278221705 发表于 2014-8-3 16:22 | 显示全部楼层 来自： 印度–马哈拉施特拉邦–孟买市区县 腾讯云
磨镜大师

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张国新456
就是玩的时间长了，有一点点体会，称不上大师啊。  详情 回复 发表于 2014-8-4 00:10
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 楼主| 张国新456 发表于 2014-8-3 23:55 | 显示全部楼层 来自： 中国–辽宁–阜新 联通
本帖最后由 张国新456 于 2014-8-6 20:17 编辑

粗磨向细磨过渡再次测深度

7月30日测物镜深度后，又经过磨1个半小时左右，今天下午再次测物镜深度。从下面的数值可以看出深度变化不大。

经测量，球径仪上的百分表在平面上的读数是3.512mm，此时球径仪脚点到百分表测量杆端点距离为１１５ｍｍ。
DSC00208.JPG
２０１４年８月３日拍摄


DSC00209.JPG
２０１４年８月３日拍摄


DSC00210.JPG
２０１４年８月３日拍摄




经测量，球径仪上的百分表在物镜玻璃上的读数是0.419mm，此时球径仪脚点到百分表测量杆中心轴线垂直距离距离为１１５ｍｍ。
DSC00203.JPG
２０１４年８月３日拍摄


DSC00204.JPG
２０１４年８月３日拍摄


DSC00205.JPG
２０１４年８月３日拍摄


这时，当物镜半径为115mm时，物镜玻璃深度为3.512mm - 0.419mm=3.093mm 。这个深度大于焦距为１０７５毫米时的物镜玻璃当半径是１１５ｍｍ时的深度３．０７５５８ｍｍ。应略微减小深度。




粗磨向细磨过渡时的物镜玻璃和工具玻璃
物镜玻璃——
DSC00214.JPG

2014年8月3日拍摄


物镜玻璃——
DSC00217.JPG

2014年8月3日拍摄


工具玻璃——
DSC00220.JPG

2014年8月3日拍摄

当前工具玻璃上有三个大小形状不同的凹坑，经过粗磨向细磨过渡以后，较小的那个凹坑会被磨去，另外两个凹坑的面积也会减小。


————————————————————————————————————————————————
粗磨向细磨过渡，再磨半小时深度基本变化不大
DSC00193.JPG
2014年8月6日拍摄  这时磨层间的气泡还是有点大，气泡也不均匀。


DSC00194.JPG

2014年8月6日拍摄


DSC00196.JPG

2014年8月6日拍摄


DSC00198.JPG

2014年8月6日拍摄


DSC00200.JPG

2014年8月6日拍摄

当前深度3.508mm - 0.42mm=3.088mm  ,仍然大于3.07558mm。

张国新   联系电话18641860XXX
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 楼主| 张国新456 发表于 2014-8-4 00:10 | 显示全部楼层 来自： 中国–辽宁–阜新 联通
2278221705 发表于 2014-8-3 16:22
磨镜大师

就是玩的时间长了，有一点点体会，称不上大师啊。
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木习习 发表于 2014-8-4 13:18 | 显示全部楼层 来自： 中国–江苏–南京 电信/报业大楼
大师又开工了

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张国新456
木习习好！ 开工，必须的。 谢谢关注  详情 回复 发表于 2014-8-4 19:07
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 楼主| 张国新456 发表于 2014-8-4 19:07 | 显示全部楼层 来自： 中国–辽宁–阜新 联通
木习习 发表于 2014-8-4 13:18
大师又开工了

                   木习习好！
                          开工，必须的。

                                             谢谢关注   
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午夜香吻柏拉图 发表于 2014-8-7 16:25 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京 联通
好复杂呀！！！辽宁哪里有镀膜的地方呢？！

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张国新456
不怎么复杂。照片多些，好像是有点多繁琐。其实就是这几个步骤：粗磨、粗磨向细磨过渡、细磨和抛光检验。一般光学仪器厂都能镀膜。我在锦州镀膜（真空镀铝加镀保护膜）。  详情 回复 发表于 2014-8-7 21:49
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 楼主| 张国新456 发表于 2014-8-7 21:27 | 显示全部楼层 来自： 中国–辽宁–阜新 联通
本帖最后由 张国新456 于 2014-8-10 07:57 编辑

粗磨向细磨过渡中，在上次磨的基础上又磨（对磨）一小时。


DSC00178.JPG

2014年8月7日拍摄

DSC00180.JPG

2014年8月7日拍摄

DSC00182.JPG

2014年8月7日拍摄

DSC00190.JPG

2014年8月7日拍摄

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2014年8月7日拍摄

DSC00196.JPG

2014年8月7日拍摄

DSC00200.JPG

2014年8月7日拍摄

DSC00202.JPG

2014年8月7日拍摄

测量这时的物镜深度——

球径仪脚点到百分表测量杆轴线的距离为115mm时，在工具玻璃上球径仪的百分表读数是6.594mm——
DSC00186.JPG 2014年8月8日拍摄

DSC00185.JPG
2014年8月8日拍摄

DSC00183.JPG
2014年8月8日拍摄

DSC00182.JPG
2014年8月8日拍摄

DSC00180.JPG
2014年8月8日拍摄

DSC00174.JPG
2014年8月8日拍摄


球径仪脚点到百分表测量杆轴线的距离为115mm时，在物镜玻璃上球径仪的百分表读数是0.419mm——
DSC00192.JPG
2014年8月8日拍摄

DSC00188.JPG
2014年8月8日拍摄

DSC00189.JPG

2014年8月8日拍摄


物镜深度为：（6.594mm -0.419mm）/2=6.175mm/2=3.0875mm   。


这时，用工具玻璃作为球径仪百分表读数的“归零”板已经有很好的精度，如果是细磨后，工具玻璃作为“归零”板精度会更高。

我们看到，由粗磨向细磨过渡的磨制过程中物镜的深度变化不大。磨制物镜的焦距（深度）应在粗磨向细磨过渡之前时要基本磨到位。

在磨制过程中有时会出现物镜玻璃和工具玻璃互相粘住的情况，可以用硬木楔把它们撑开。特别是新手掌控不好，两块玻璃往往粘住。
DSC00186.JPG
2014年8月10日拍摄   物镜玻璃和工具玻璃相互粘住时用这种硬木楔把它们撑开



准备细磨，细磨之前要做好清洗工作，不能让任何粗砂混入到正在细磨的表面中。如果有一粒粗砂混入其中，那么一两个小时甚至几个小时的工作就会白费。有时在细磨的表面上出现一条或2条几十毫米长的肉眼不易发现的细微划痕，也要半小时左右才能磨去。


正准备进行细磨
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 楼主| 张国新456 发表于 2014-8-7 21:49 | 显示全部楼层 来自： 中国–辽宁–阜新 联通
午夜香吻柏拉图 发表于 2014-8-7 16:25
好复杂呀！！！辽宁哪里有镀膜的地方呢？！

不怎么复杂。照片多些，好像是有点多繁琐。其实就是这几个步骤：粗磨、粗磨向细磨过渡、细磨和抛光检验。一般光学仪器厂都能镀膜。我在锦州镀膜（真空镀铝加镀保护膜）。
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沈阳老裴 发表于 2014-8-8 10:24 | 显示全部楼层 来自： 中国–辽宁–沈阳–皇姑区 电信
好消息啊。哈哈。

另：好多同好不知道哪里买砂子，简单的很，当地的五金工具市场，卖砂轮的地方基本就可以买得到。要买地种发亮的绿色的砂子，磨蚀力强，叫碳化硅

点评

Tom—Wood
当地也不一定有，要看是不是很偏僻的地方。不过这些东西淘宝上总是有的  详情 回复 发表于 2014-8-9 23:07
张国新456
终于开磨了 哈哈 [attachimg]684556[/attachimg] [attachimg]684557[/attachimg]  详情 回复 发表于 2014-8-8 20:48
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 楼主| 张国新456 发表于 2014-8-8 20:48 | 显示全部楼层 来自： 中国–辽宁–阜新 联通
沈阳老裴 发表于 2014-8-8 10:24
好消息啊。哈哈。

另：好多同好不知道哪里买砂子，简单的很，当地的五金工具 ...
终于开磨了    哈哈                   [img]file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\_Q937M62RM(%J(R_FXUTI[G.gif[/img][img]file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\_Q937M62RM(%J(R_FXUTI[G.gif[/img] P7WWJX(%G9X(Z5115}[8LR1.gif           _Q937M62RM(%J(R_FXUTI[G.gif   
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