セグメント製作の現状報告 第22回新技術望遠鏡技術検討会 2011年1月8日 国立天文台 岡山天体物理観測所 所 仁志 • セグメント支持方法の変更 (2010/6/5) - もぐら叩き型治具から、ばね方式治具に変更 - 研削抵抗（加工圧）によるセグメントの変形（1kgfで1 mm）を懸念 • ばね方式治具での試験研削 (～2010/7) - 研削抵抗4～6 kgf（#2,400仕上げ砥石） - 補正加工で形状誤差～1 mm • セグメントの粗加工 (2010/8, 10) • 曲率基準鏡の製作 (2010/9) • ヤトイ（研磨用ダミー）の製作 (2010/11～) • セグメント支持方法の変更 (2010/6/5) - もぐら叩き型治具から、ばね方式治具に変更 - 研削抵抗（加工圧）によるセグメントの変形（1kgfで1 mm）を懸念 • ばね方式治具での試験研削 (～2010/7) - 研削抵抗4～6 kgf（#2,400仕上げ砥石） - 補正加工で形状誤差～1 mm • セグメントの粗加工 (2010/8, 10) • 曲率基準鏡の製作 (2010/9) • ヤトイ（研磨用ダミー）の製作 (2010/11～) セグメント支持方法の変更 • 加工時は鉄板に直置き、測定時は27点等圧支持 - セグメント形状の経時変化 ~ 2 mm 温度環境の変化による鉄板の変形に起因 - 基盤直置き時と等圧支持時の形状の差 ~ 6 mm 裏面の形状に起因 - 上げ下げを繰り返した時の、基盤直置き時の形状再現性 ~ 1 mm 接触状況の再現性に起因 • 常に27点等圧支持 - 名古屋大グループ提案のばね支持方式を採用 ばね方式治具1 • 等圧支持をばねで実現 • 固定点3点+ばね支持24点（~ 2.5 kgf/点） セグメント 固定点 ばね ばね 固定点 ばね方式治具2 • 温度環境変化の影響をほとんど受けない • 裏面の影響をうけない • 研削抵抗により変形 - 変形量~1 mm（1 kgw） 1 kgwの集中荷重をかけた時 の作用点での変形量 0 mm 1 mm 固定点 • セグメント支持方法の変更 (2010/6/5) - もぐら叩き型治具から、ばね方式治具に変更 - 研削抵抗（加工圧）によるセグメントの変形（1kgfで1 mm）を懸念 • ばね方式治具での試験研削 (～2010/7) - 研削抵抗4～6 kgf（#2,400仕上げ砥石） - 補正加工で形状誤差～1 mm • セグメントの粗加工 (2010/8, 10) • 曲率基準鏡の製作 (2010/9) • ヤトイ（研磨用ダミー）の製作 (2010/11～) 研削抵抗測定試験1 • 左右送りロータリー研削で平面加工 • #170、#1,200、#2,400の順に加工 • 加工後の形状誤差を、加工変形シミュレーション結果と 比較、研削抵抗を推定 0 mm 固定点 1 kgfの集中荷重をか けた時の作用点での 変形量 0.6 mm 研削抵抗測定試験2 研削抵抗の推定例 • 加工後の形状誤差と、6 kgf集中荷重による変形の比較 • 研削抵抗は6 kgf 1 mm 148.6 deg 211.4 deg 90 deg 72.5 deg 287.5 deg 0 deg • #170 研削抵抗測定結果 切込み (mm) 研削抵抗 (kgf) セグメント形状誤差 (mm) 4 3.6 4.7 8 4.6 6.0 0.5 5.0 6.6 2 3.5 4.6 1 4.0 5.2 1 5.0 6.6 16 7.5 9.8 32 10.0 13.0 • #1,200 切込み (mm) 研削抵抗 (kgf) セグメント形状誤差 (mm) ＊ガラスによるドレス効果か？ • #2,400 切込み (mm) 研削抵抗 (kgf) セグメント形状誤差 (mm) 1 6.0 7.9 ＊以降は安定 • 許容できない形状誤差が発生 補正加工 加工変形補正1 • CGH干渉計でセグメント全面の形状測定が できない（表面粗さが悪いため） • 加工変形シミュレーションの結果を砥石の加 工軌跡に反映 補正なし 変形 補正あり 理想形状 加工変形補正2 • #2,400砥石で補正加工 • 補正前（研削抵抗 = 6 kgf） 1 mm 加工変形補正3 • #2,400砥石で補正加工 • 補正後（形状誤差 ~ 1 mm） 1 mm • セグメント支持方法の変更 (2010/6/5) - もぐら叩き型治具から、ばね方式治具に変更 - 研削抵抗（加工圧）によるセグメントの変形（1kgfで1 mm）を懸念 • ばね方式治具での試験研削 (～2010/7) - 研削抵抗4～6 kgf（#2,400仕上げ砥石） - 補正加工で形状誤差～1 mm • セグメントの粗加工 (2010/8, 10) • 曲率基準鏡の製作 (2010/9) • ヤトイ（研磨用ダミー）の製作 (2010/11～) セグメント粗加工 • 除去量：内周~21 kg、 外周~16 kg • 内周6枚、外周2枚終了 • 加工時間～8日/枚 4 mm • セグメント支持方法の変更 (2010/6/5) - もぐら叩き型治具から、ばね方式治具に変更 - 研削抵抗（加工圧）によるセグメントの変形（1kgfで1 mm）を懸念 • ばね方式治具での試験研削 (～2010/7) - 研削抵抗4～6 kgf（#2,400仕上げ砥石） - 補正加工で形状誤差～1 mm • セグメントの粗加工 (2010/8, 10) • 曲率基準鏡の製作 (2010/9) • ヤトイ（研磨用ダミー）の製作 (2010/11～) 今後の予定 • 加工時は鉄板に直置き、測定時は27点等圧支持 - セグメント形状の経時変化 ~ 2 mm • 常に27点等圧支持 - 名古屋大グループ提案のばね支持方式を採用
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