縁だれあり

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セグメントの製作工程について
第24回新技術望遠鏡技術検討会
2011年11月6日
京大理 附属花山天文台
所 仁志
取得した加工技術
柔らかい工具を用いた
研磨
研削
#170
#1,200
#2,400
0.5 mm <
形状誤差 p-v
分離ヤトイ
0.1 mm
表面粗さp-v
4 mm*1
2 mm
0.7 mm
20 nm
1 mm除去時間*2
1 min.
70 min.
340 min.
30*3, 240*4 min.
SSD深さ*5
100 mm
19 mm
10 mm
-
縁だれ幅
-
-
-
3 mm*6
*1: BK-7での測定値
*2: 内周セグメント全面を1 mm除去するのに必要な時間
*3: f120、200 rpm、20 kPa
*4: f60、200 rpm、20 kPa
*5: SSD < 2L0.85 (Lambropoulos, 2000)
#3,000研削でも100 mm以上との情報あり
*6: 段差がない場合
分かったこと
柔らかい工具を用いた
研磨
研削
#170
#1,200
#2,400
0.5 mm <
形状誤差 p-v
分離ヤトイ
0.1 mm
表面粗さp-v
4 mm
2 mm
0.7 mm
20 nm
1 mm除去時間
1 min.
70 min.
340 min.
30, 240 min.
SSD深さ
100 mm
19 mm
10 mm
-
縁だれ幅
-
-
-
3 mm
• 研磨の除去効率が高い
• 研削加工では必ずSSDが生じる
• 研削で形状誤差0.5 mm p-v以下は相当難しい(OAOでは< 0.1 mm)
• 研削で表面粗さ20 nm p-v以下は相当難しい(OAOでは< 20 nm)
• 普通に研磨したら必ず縁だれが生じる
加工方法、仕様(SSD・縁だれ)によって、
以下の8つの工程が考えられる
TMT仕様
独自仕様
SSDなし
SSDあり
SSDなし
SSDあり
縁だれなし 縁だれなし 縁だれあり 縁だれあり
研削重視
研磨重視
それぞれの工程の実現可能性とセグメント
製作時間を考える
TMT仕様:SSDなし、縁だれなし
• 現状では、実現不可能
• スケジュール通り確立できる可能性は極めて低い
- SSDの深さを正確に測定する方法の確立、SSDの深さの調査
- 効率的なSSD除去方法の選定・確立
- 縁だれを生じさせない加工方法の確立(一体型ヤトイとIBF以外に
あるのか?)
TMT仕様
SSDなし
縁だれなし
研削重視
研磨重視
×
×
SSDあり
縁だれなし
独自仕様
SSDなし
縁だれあり
SSDあり
縁だれあり
独自仕様1:SSDあり、縁だれなし
• 現状では、実現不可能
• 研削加工を究めれば可能かもしれない
研削重視
研磨重視
TMT仕様
SSDなし
縁だれなし
SSDあり
縁だれなし
×
×
×
×
独自仕様
SSDなし
縁だれあり
SSDあり
縁だれあり
独自仕様2:SSDなし、縁だれあり
• 現状で実現可能
• 研削重視の製作時間:16日/枚(現在の方針)
- 工程:#170(1.5日) ⇒ #1,200(6.5日) ⇒ #2,400(4日) ⇒
ヤトイ設置(2日) ⇒ f120研磨(1日) ⇒ f60研磨(1日)
• 研磨重視の製作時間:10日/枚
- 工程:#170(1.5日) ⇒ ヤトイ設置(2日) ⇒ f120研磨(5.5日) ⇒
f60研磨(1日)
研削重視
研磨重視
TMT仕様
SSDなし
縁だれなし
SSDあり
縁だれなし
独自仕様
SSDなし
縁だれあり
×
×
×
×
△(16日)
10日
SSDあり
縁だれあり
独自仕様3:SSDあり、縁だれあり
• 表面粗さが定常状態になるまで除去する
• 研削重視の製作時間:8日/枚
- 工程:#170(1.5日) ⇒ #1,200(2.5日) ⇒ ヤトイ設置(2日) ⇒
f120研磨(1日) ⇒ f60研磨(1日)
• 研磨重視の製作時間:6日/枚
- 工程:#170(1.5日) ⇒ ヤトイ設置(2日) ⇒ f120研磨(1.5日) ⇒
f60研磨(1日)
研削重視
研磨重視
TMT仕様
SSDなし
縁だれなし
×
×
SSDあり
縁だれなし
独自仕様
SSDなし
縁だれあり
SSDあり
縁だれあり
×
×
△(16日)
10日
8日
6日
まとめ
独自仕様
TMT仕様
研削重視
研磨重視
SSDなし
縁だれなし
×
×
SSDあり
縁だれなし
×
×
SSDなし
縁だれあり
△(16日)
10日
SSDあり
縁だれあり
8日
6日
• 現状では縁だれなし仕様は実現できない
- 他研究機関(大阪電通大、関西大)と共同で要素技術開発を進める
• 研削にこだわらない方が良い
• 少なくとも内周セグメントは、SSDあり・縁だれあり・
研磨重視で製作すべきか?