RU1791787C - Method of manufacture of low-frequency amplitude lattices and diamond tool for cutting them - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : нанос т слой алюмини  на стекл нную подложку и фор мируют в нем штрихи алмазным бицилиндрическим резцом дополнительной плоской гранью и последующим протравливанием штрихов. Разворачивают резец в сторону, противоположную направлению перемещени  заготовки решетки на угол определ емый соотношением arcsln p 2k d --------т- где d - посто нна  на (Р R tga) 1/2 резаемой решетки; к - отношение прозрачного участка решетки к ее посто нной; Р - ши-рина дополнительной грани резца: п угол заточки боковых граней резца; R - радиус кривизны лезви  резца. Радиус кривизны лезви  резца составл ет 1,3-1,7- мм, а ширина дополнительной плоской грани составл ет 0,000.5-0,0009 мм. 2 с.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл. ЁSUMMARY OF THE INVENTION: A layer of aluminum is deposited on a glass substrate and strokes are formed in it with a diamond bicylindrical cutter with an additional flat face and subsequent etching of the strokes. The cutter is rotated in the direction opposite to the direction of movement of the grate blank by an angle defined by the ratio arcsln p 2k d -------- t- where d is constant on (Р R tga) 1/2 of the grating to be cut; k is the ratio of the transparent portion of the lattice to its constant; P is the width of the additional face of the cutter: n is the angle of sharpening of the side faces of the cutter; R is the radius of curvature of the cutter blade. The radius of curvature of the blade of the cutter is 1.3-1.7 mm, and the width of the additional planar face is 0.000.5-0.0009 mm. 2 s.p. crystals, 5 ill., 2 tab. Yo

Description

Изобретение относитс  к технологии изготовлени  прозрачных дифракционных решеток, сеток, лимбов и, в частности, к изготовлению низкочастотных амплитудных решеток и алмазным резцом дл  их нарезани .The invention relates to a technology for the manufacture of transparent diffraction gratings, grids, limbs, and in particular, to the manufacture of low-frequency amplitude gratings and a diamond tool for cutting them.

Дифракционна  низкочастотна  амплитудна  решетка представл ет собой регул рную структуру прозрачных и непрозрачных участков штрихов, выполненных в слое металла, нанесенного на стекл нную подложку с частотой делени  от 37,5 до 500 штр/мм. Примен емые в насто щее врем  низкочастотные амплитудные решетки имеют отношение пропускающей части к посто нной решетке, как 0,2-0,5 с допуском на ширину пропускающей части, не превышающей 5% ее ширины.The diffraction low-frequency amplitude grating is the regular structure of transparent and opaque sections of strokes made in a metal layer deposited on a glass substrate with a fission frequency of 37.5 to 500 lines / mm. Currently used low-frequency amplitude gratings have a ratio of the transmitting part to the constant grating of 0.2-0.5 with a tolerance on the width of the transmitting part not exceeding 5% of its width.

Наиболее близким, по технической сущности-к предлагаемому способу  вл етс  способ изготовлени  прозрачных решетокClosest to the technical nature of the proposed method is a method of manufacturing a transparent lattice

дл  метрологических целей. Способ заключаетс  в следующем. На стекл нную подложку нанос т слой алюмини , в котором алмазным бицилиндрическим резцом формируют штрихи двухгранногб симметричного профил , при э том лезвйе резца ориентируют параллельно направлению его перемещени , а затем протравливанием образуют прозрачные участки. Способ позвол ет получать амплитудные решетки имеющие 600 и 1200 штр/мм.for metrological purposes. The method is as follows. A layer of aluminum is applied to the glass substrate, in which strokes of a two-sided symmetrical profile are formed with a diamond bicylindrical cutter, with this blade of the cutter being oriented parallel to the direction of its movement, and then etching forms transparent sections. The method allows to obtain amplitude gratings having 600 and 1200 grooves / mm.

Недостаток способа заключаетс  в том, что при использовании его дл  изготовлени  низкочастотных амплитудных решеток с частотой делени  от 37,5 до 500 штр/мм, дл  получени  прозрачного участка штрихов необходимо удалить протравливанием значительно большую величину сло  в зоне штриха, чем при изготовлении высокочастотных решеток. Вследствие чего сильнее про вл етс  неравномерность травлени The disadvantage of this method is that when it is used to produce low-frequency amplitude gratings with a division frequency of 37.5 to 500 grooves / mm, to obtain a transparent portion of the strokes, it is necessary to remove by etching a significantly larger layer in the stroke area than in the manufacture of high-frequency gratings. As a result, etching unevenness is more pronounced

4 О4 About

vj СО vjvj СО vj

сло , вызванна  его неоднородностью, что приводит к искривлению кромок штрихов и значительному снижению качества решетки . Кроме того, лезвием алмазного резца на середине прозрачного участка на поверхно- сти стекла наноситс  царапина, что также снижает качество решеток.layer caused by its heterogeneity, which leads to curvature of the edges of the strokes and a significant decrease in the quality of the lattice. In addition, a diamond blade cuts a scratch in the middle of the transparent portion on the glass surface, which also reduces the quality of the gratings.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому алмазному резцу  в- л етс  алмазный резец, содержащий две боковые цилиндрические грани, образую щиё ;лёзвие: и дополнительную плоскую грань, образующую режущие кромки и расположенную под углом 1-2° к плоскости, перпендикул рной продольной оси инстру- мента.:Closest to the technical nature of the proposed diamond cutter is a diamond cutter containing two lateral cylindrical faces forming a blade: an additional flat face forming cutting edges and located at an angle of 1-2 ° to a plane perpendicular to the longitudinal axis tool .:

Недостатком резца  вл етс  то, что при использовании его дл  нарезани  низкочастотных амплитудных решеток с разворотом относительно направлени  его перемещени  резец невозможно использовать без выбора оптимальных параметров его элементов, а именно: ширины дополнительной плоской грани и величины радиуса кривизны лезви  резца, т.к. эти величины совместно с углом его разворота определ ют ширину прозрачного участка решетки, при использов ании же резца дл  нарезани  решеток с различной посто нной эти величины тем более должны быть оптимизиррва- мы т.е. однозначно .должны быть определены параметры резца. Применение резца без разворота его лезви  относительно направлени  перемещени  резца обеспечивает нарезание решетки только одного номинала, т.е. в этом случае дл  нарезани  решеток с разными параметрами необходимо иметь большой набор дорогосто щих прецизионных алмазных резцов.The disadvantage of the cutter is that when used to cut low-frequency amplitude gratings with a turn relative to the direction of its movement, the cutter cannot be used without choosing the optimal parameters of its elements, namely: the width of the additional flat face and the radius of curvature of the blade of the cutter, because these values, together with the angle of its rotation, determine the width of the transparent section of the grating, while using a cutter to cut gratings with different constants, these values should all the more be optimized. unambiguously. the parameters of the cutter must be determined. The use of a cutter without turning its blade relative to the direction of movement of the cutter ensures cutting of the grating of only one face value, i.e. in this case, for cutting grids with different parameters, it is necessary to have a large set of expensive precision diamond tools.

Цель изобретени  - повышение качест- ва изготавливаемых решеток.The purpose of the invention is to improve the quality of manufactured grids.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе изготовлени  низкочастотных амплитудных решеток путем нанесени  на стекл нную подложку сло  металла, формировани  в нем штрихов алмазным резцом, при этом лезвие его устанавливают относительно направлени  перемещени  резца, затем образуют прозрачные участки решетки, согласно изобретению лезвие раз- ворачивают относительно направлени  перемещени  резца в сторону противополо жную направлению перемещени  заготовки на угол определ емый со-; отношением:This goal is achieved by the fact that in the method of manufacturing low-frequency amplitude gratings by applying a layer of metal on a glass substrate, forming strokes with a diamond cutter, the blade being set relative to the direction of movement of the cutter, then transparent sections of the grating are formed, according to the invention, the blade is deployed relative to the direction of movement of the cutter in the direction opposite to the direction of movement of the workpiece at an angle defined by; relation:

2k d ; arcsin p 2k d; arcsin p

(Р R -tga) 1/2 где d - посто нна  нарезаемой решетки;(P R -tga) 1/2 where d is the constant of the cut lattice;

k - отношение прозрачного участка нарезаемой решетки к ее посто нной;k is the ratio of the transparent portion of the cut lattice to its constant;

Р - ширина дополнительной грани резца; . . P is the width of the additional face of the cutter; . .

а-угол заточки боковых граней резца;a-angle of sharpening the side faces of the cutter;

R - радиус кривизны лезви  резца; а резец перемещают со скоростью 6-10 мм/с.R is the radius of curvature of the cutter blade; and the cutter is moved at a speed of 6-10 mm / s.

Алмазный резец дл  осуществлени  способа изготовлени  низкочастотных амплитудных решеток, содержащий две боковые цилиндрические грани, образующие лезвие и дополнительную плоскую грань, образующую режущие кромки и расположенную под углом 1-2° к плоскости, перпендикул рной продольной оси инструмента, согласно изобретению радиус кривизны лезви  резца выбран равным 1,3-1,7 мм, а ширина дополнительной грани составл ет 0,0005-0,0009 мм.A diamond cutter for implementing a method of manufacturing low-frequency amplitude gratings, comprising two cylindrical side faces forming a blade and an additional flat face forming cutting edges and located at an angle of 1-2 ° to a plane perpendicular to the longitudinal axis of the tool, according to the invention, the radius of curvature of the blade of the cutter is selected equal to 1.3-1.7 mm, and the width of the additional face is 0.0005-0.0009 mm.

На фиг.1а изображен алмазный резец с Заготовкой решетки; на фиг.16 - то же, вид сбоку; на фиг.2 - амплитудна  решетка с отпечатком дополнительной грани и лезви  резца; на фиг.З - сечение А-А на фиг.2; на фиг.4а - алмазный резец; на фиг.4б - то же, вид сбоку; на фиг. 5а. - алмазный резец; на фиг.56 - резец в плоскости лезви , сечение.On figa shows a diamond tool with a workpiece lattice; in Fig.16 is the same side view; figure 2 - amplitude lattice with the imprint of the additional facets and blades of the cutter; in Fig.3 - section aa in Fig.2; on figa - diamond cutter; on figb - the same side view; in FIG. 5a. - diamond cutter; on Fig - cutter in the plane of the blade, section.

Способ изготовлени  низкочастотных амплитудных решеток заключаетс  вследуЮЩёМ; .A method of manufacturing low frequency amplitude gratings is as follows; .

На стекл нную полированную, подложку 1 (фиг.1) нанос т слой алюмини  2 (вместе - заготовка 3). Устанавливают заготовку 3 на каретку делительной машины, снабженную алмазным резцом 4, содержащим две боковые цилиндрические грани 5 образующие лезвие б и дополнительную плоскую грань 7, образующей режущие кромки б.при пересечении с боковыми гран ми 5 и расположенную под углом 1-2° к плоскости, перпендикул рной продольной оси №-№ инструмента (резца). Ориентируют лезвие резца 6 относительно направлени  его перемещени  (стрелка А) под углом (фиг.2). При этом резец 4 разворачивают в сторону (стрелка Е) противоположную направлению перемещени  заготовки (стрелка 9). Это вызвано необходимостью сохранить изначальную адгезию алюминиевых полосок 9 к подложке Т как можно на большей площади их контакта, чтобы данна  полоска 9 не отрывалась от подложки 1, т.к. при этом амплитудна  решетка как такова  не будет изготовлена. При указанном развороте резца 4 материал в зоне штриха 10 срезаетс  лезвием и режущей кромкой 8 от монолитного сло  2, при этом адгези  его в данной зоне не нарушаетс . В дальнейшем материал смещаетс  резцом 4 из зоны штриха 10 вA layer of aluminum 2 is applied to the polished glass substrate 1 (Fig. 1) (collectively, billet 3). The workpiece 3 is mounted on the carriage of a dividing machine equipped with a diamond cutter 4 containing two lateral cylindrical faces 5 forming a blade b and an additional flat face 7 forming cutting edges b. At the intersection with the side faces 5 and located at an angle of 1-2 ° to the plane perpendicular to the longitudinal axis No.-no. of the tool (cutter). The blade of the cutter 6 is oriented relative to the direction of its movement (arrow A) at an angle (Fig. 2). In this case, the cutter 4 is turned to the side (arrow E) opposite to the direction of movement of the workpiece (arrow 9). This is due to the need to preserve the initial adhesion of the aluminum strips 9 to the substrate T as much as possible on their contact area so that this strip 9 does not come off from the substrate 1, because however, the amplitude grating as such will not be manufactured. At the indicated turn of the cutter 4, the material in the area of the line 10 is cut off by the blade and the cutting edge 8 from the monolithic layer 2, while its adhesion in this area is not violated. Subsequently, the material is displaced by the cutter 4 from the area of the line 10 in

сторону формируемой алюминиевой полости 9 из-за чего в материале в зоне прилегающей к ее краю (на фиг.2 зона между линией кра  полоски алюмини  и пунктирной линией ) возникают внутренние напр жени , что приводит к нарушению адгезии, поскольку адгези  остальной площади контакта полоски 9 с заготовкой 1 не нарушена, отрыва ее не происходит, При развороте резца в обратную сторону, материал при формировании штриха будет отрезатьс  от полоски 9, противоположна  сторона которой имеет ослабленную адгезию и заготовке из-за напр жений возникающих в этой зоне вследствие смещени  материала при формировании предыдущего штриха и полоска алюмини  9 отрываетс  от подложки 1. Практически было установлено, что при нарезании решетки с данной установкой резца 4 иногда отрываетс  только часть полосок , по их длине, а иногда р д полосок 9 отрываетс  полностью, что приводит решетку к браку.side of the formed aluminum cavity 9 due to which internal stresses arise in the material in the area adjacent to its edge (in Fig. 2, the area between the edge line of the aluminum strip and the dashed line), which leads to a breakdown in adhesion, since the adhesion of the remaining contact area of the strip 9 with the workpiece 1 is not broken, it does not tear off. When the cutter is turned in the opposite direction, the material, when forming the stroke, will be cut off from the strip 9, the opposite side of which has weak adhesion and the workpiece due to stresses arising in this zone, due to material displacement during the formation of the previous stroke and the strip of aluminum 9 is torn off from the substrate 1. In practice, it was found that when cutting the grill with this installation of the cutter 4 sometimes only part of the strips is torn off, along their length, and sometimes a number of strips 9 are torn off completely , which leads the bars to marriage.

Резец 4 разворачивают на угол р, определ емый соотношениемCutter 4 is rotated at an angle p, defined by the ratio

2 k d2 k d

arcsirxp ---------т-пг (Р -R -tga) 1/2arcsirxp --------- t-pg (P -R -tga) 1/2

где d - посто нна  нарезаемой решетки;where d is the constant of the cut lattice;

k - отношение прозрачного участка нарезаемой решетки ;; ее посто нной;k is the ratio of the transparent portion of the cut lattice ;; its constant;

Р - ширина задней грани резца;P is the width of the rear edge of the cutter;

а-угол заточки боковых граней резца;a-angle of sharpening the side faces of the cutter;

R - радиус кривизны лезви  резца.R is the radius of curvature of the cutter blade.

Необходимость данного соотношени  обь сн етс  тем, что иначе невозможно выбрать требуемый угол р разворота резца 4, исход  из его параметров и решетки, т.е. получить необходимое соотношение прозрачной части штриха к.посто нной решетки d. Подбор этого угла экспериментальным путем требует массу пробных установок резца, что неприемлемо.The need for this ratio is explained by the fact that otherwise it is not possible to select the required pivot angle p of the cutter 4, based on its parameters and lattice, i.e. get the necessary ratio of the transparent part of the stroke to the constant grating d. The selection of this angle experimentally requires a lot of trial installations of the cutter, which is unacceptable.

Вывод указанного соотношени  приводитс  ниже в примере реализации способа.The derivation of this ratio is given below in an example implementation of the method.

После .разворота резца 4 на требуемый угол р его ввод т в контакт со слоем 2, нагружают резец 4 и перемещают его со скоростью 6-10 мм/с.After the cutter 4 is turned to the required angle p, it is brought into contact with layer 2, the cutter 4 is loaded and moved at a speed of 6-10 mm / s.

При нарезании решеток без разворота резца материал из зоны штриха смещаетс  от лезви  резца в стороньгрт него в равных объемах, что позвол ет нарезать решетки при.скорост х.более 10 мм/с. А при нарезании решеток с разворотом резца материалы из зоны штриха смещаетс  одной гранью и лезвием резца по одну сторону от них, т.е. происходит смещение материала в одном направлении, по объему в два раза превышающим объем материала смещаемой одной гранью резца 4 без его разворота, поэтому при развороте резца 4 скорость его перемещени  более 10 мм/с неприемлема. Если резец перемещать со скоростью превы- 5 шающей предел чи мм/с то резец 4, взаимодейству  со слоем на большой скорости и перемеща  весь материал из зоны штриха в одну сторону, начинает вибрировать, поскольку к резцовой головке делительной ма0 шины резец 4 крепитс  с помощью плоской пружины. Жесткое крепление его невозможно поскольку из-за непараллельности плоскости резани  поверхности стекл нной подложки, последн   и резец 4 будут раз5 рушатьс . Вибраци  резца приводит к обра- зованию неровного, зигзагообразного кра  штриха, вследствие чего снижаетс  качество решетки, в частности, увеличиваетс  уро- вень рассе нного света и приWhen cutting gratings without turning the cutter, the material from the bar zone is shifted from the blade of the cutter to the side of the blade in equal volumes, which allows cutting gratings at a speed of more than 10 mm / s. And when cutting gratings with a turn of the cutter, the materials from the bar zone are shifted by one face and the cutter blade on one side of them, i.e. there is a displacement of the material in one direction, in volume twice the volume of the material displaced by one face of the cutter 4 without its rotation, therefore, when the cutter 4 is rotated, its movement speed of more than 10 mm / s is unacceptable. If the cutter is moved at a speed exceeding the limit of chi mm / s, then cutter 4, interacting with the layer at high speed and moving all the material from the stroke zone to one side, starts to vibrate, since the cutter 4 is attached to the cutting head of the dividing machine by flat spring. Rigid fastening is not possible since, due to the non-parallelism of the cutting plane of the surface of the glass substrate, the latter and cutter 4 will be destroyed5. Vibration of the cutter leads to the formation of an uneven, zigzag edge of the stroke, resulting in a decrease in the quality of the grating, in particular, the level of scattered light also increases with

0 использовании решетки, например, в дифракционных интерферометрах снижаетс  контраст интерференционной картины.By using a grating, for example in diffraction interferometers, the contrast of the interference pattern is reduced.

Нарезание штрихов решетки при скорости менее б мм/с снижаетс  производитель5 чость делительной машины чтр практически неприемлемо.Cutting the grating strokes at a speed of less than b mm / s decreases the productivity of the dividing machine rtr5 is practically unacceptable.

Конкретна  величина снижени  производительности делительной машины и качества решетки от скорости перемещени A specific amount of decrease in the productivity of the dividing machine and the quality of the grating as a function of the speed of movement

0 резца 4 приводитс  ниже в примере.0 cutter 4 is given below in the example.

Алмазный резец 4 дл  осуществлени  способа содержит две боковые цилиндрические грани 5 образующие лезвие б с радиусом кривизны R, дополнительную плоскуюThe diamond cutter 4 for implementing the method contains two lateral cylindrical faces 5 forming a blade b with a radius of curvature R, an additional flat

5 грань 7 и режущие кромки 8. При этом радиус кривизны R лезви  6 составл ет от 1,3 до 1,7 мм. С уменьшением радиуса увеличиваетс  угол (р установки резца 4, что ухудшает услови  резани , т.к. при более тупом угле5 face 7 and cutting edges 8. Moreover, the radius of curvature R of the blade 6 is from 1.3 to 1.7 mm. With decreasing radius, the angle increases (p of the installation of the cutter 4, which worsens the cutting conditions, since at a dull angle

0 р необходимо прикладывать большую силу резани , что неизбежно приводит к необходимости увеличивать нормальную нагрузку на резец 4 (вдоль N-N) иначе он будет всплывать, т.к. боковые грани резца 4 за5 точены под углом а к поверхности сло  2 менее 90° (а 30°). С увеличением угла р ухудшаетс  также условие смешёТЧШГоТва1 ла материала из зоны штриха, т.е. в этом случае также необходимо увеличить силу ре0 зани  (в направлении перемещени  резца 4) чтобы увеличить составл ющую за счет ко- торой происходит смешение Материала; то приводит к необходимости увеличить нормальную нагрузку на резец, чтб приводит к0 p it is necessary to apply a large cutting force, which inevitably leads to the need to increase the normal load on the cutter 4 (along N-N) otherwise it will float, because the lateral edges of the cutter 4 are sharpened at an angle a to the surface of the layer 2 of less than 90 ° (a 30 °). As the angle ρ increases, the condition of mixed material from the stroke zone also worsens, i.e. in this case, it is also necessary to increase the cutting force (in the direction of movement of the cutter 4) in order to increase the component due to which the mixing of the Material occurs; This leads to the need to increase the normal load on the cutter, which leads to

5 необходимости увеличивать нормальную нагрузку на резец, а это в свою очередь увеличивает давление резца на стекл нную подложку и разрушает ее приповерхност- ный слой; а также приводит к скалыванию5 the need to increase the normal load on the cutter, and this in turn increases the cutter pressure on the glass substrate and destroys its surface layer; and also leads to chipping

алмазного резца (алмаз обладает высокой твердостью, но он хрупкий и довольной легко поддаетс  раскалыванию, особенно по плоскост м спайности). Кроме того, уменьшение радиуса R лезви  6 резца 4 приводит к уменьшению величину контактной зоны резца 4 с заготовкой 3, что увеличивает удельное давление резца 4 на заготовку 3, вследствие чего Увёличйваётс Шное резца 4 и не выдерживаетс  (К) отношение прозрачного участка I к посто нной решетке d по ее ширине (перпендикул рно штрихам). Исход  из экспериментальных данных, было установлено, что оптимальной величиной радиуса R ле зви  6 резца 4 по нижней границе  вл етс  величина, равна  1,3 мм.diamond cutter (diamond has high hardness, but it is brittle and content easy to crack, especially along the cleavage planes). In addition, a decrease in the radius R of the blade 6 of the cutter 4 leads to a decrease in the contact zone of the cutter 4 with the workpiece 3, which increases the specific pressure of the cutter 4 on the workpiece 3, as a result of which the cutter 4 is cut out and the ratio of the transparent portion I to the constant is not maintained (K) lattice d along its width (perpendicular to the dashes). Based on the experimental data, it was found that the optimal value of the radius R of the blade 6 of the cutter 4 along the lower boundary is a value of 1.3 mm.

Ограничение радиуса R лезви  6, по верхней границе, величиной, равной 1,7 мм, обусловлено тем, что с увеличением R, увеличиваетс  и длина дополнительной грани 7,а следовательно, уменьшаетс  угол разворота а. и при изготовлении решеток с частотой делени  500 штр/мм и с малым значением К данный угол будет очень малым и практически его не установить. Необходимо также затачив ать прот женную режущую кромку 8, что увеличивает трудоемкость изготовлени  прецизионного алмазного резца 4.The limitation of the radius R of the blade 6, along the upper boundary, to a value of 1.7 mm is due to the fact that with an increase in R, the length of the additional face 7 also increases, and therefore, the turning angle a decreases. and in the manufacture of gratings with a dividing frequency of 500 lines / mm and with a small K value, this angle will be very small and practically impossible to set. It is also necessary to sharpen the extended cutting edge 8, which increases the complexity of manufacturing precision diamond cutting tool 4.

Ширина дополнительной плоской грани 7 по максимальному значению, равному 0,0009 мм, обусловлена, те.м, чтобы можно было изготовить решетку 500 штр/мм, К,т. 0,5(d 2 мкм, I 1 мкм), т.к. после прохода резца 4 на протравливание прозрачного участка остаетс  припуск 0,0001 мм т.е. минимальное допустима  величина (при этом резец 4 не разворачиваетс ).The width of the additional flat face 7 at the maximum value equal to 0.0009 mm is due, te.m, so that it is possible to produce a lattice of 500 lines / mm, K, t. 0.5 (d 2 μm, I 1 μm), because after the cutter 4 passes through the etching of the transparent portion, an allowance of 0.0001 mm remains, i.e. the smallest allowable value (in this case, cutter 4 does not unfold).

Ограничение грани 7 по ширине размером 0,0005 мм вызвано тем, что при меньших размерах контактна  площадь резца будет очень малой, удельное давление резца 4 на заготовку 3 возрастает и это .приведёт к разрушению как резца так и приповерхностного сло  стекл нной подложки Т, Кроме того, трудоемкость изготовлени  резца 4 с шириной дополнительной грани 7 менее 0,0005 мм резко возрастает, что не целесообразно, . . . . / , . .П р и м е р. Необходимо изготовить амплитудные решетки с параметрами:The limit of face 7 to a width of 0.0005 mm is caused by the fact that with smaller sizes the contact area of the cutter will be very small, the specific pressure of the cutter 4 on the workpiece 3 will increase and this will lead to destruction of both the cutter and the surface layer of the glass substrate T, In addition to Moreover, the complexity of manufacturing the cutter 4 with the width of the additional face 7 less than 0.0005 mm increases sharply, which is not practical. . . . /,. . PRI me R. It is necessary to produce amplitude gratings with the parameters:

а) 100 штр/мм, К 0,5, d .10 мкм, апертура 100x100 мм2. Толщина сло  2 алюмини  0,3 мкм. ,:-.,,. ...-..:.a) 100 lines / mm, K 0.5, d .10 μm, aperture 100x100 mm2. The thickness of the aluminum layer 2 is 0.3 microns. ,: -. ,,. ...- ..:.

б) 500 штр/мм, К 0,5: d 2 мкм; апертура 100x100 мм2. Толщина сло  2 алюмини  0,3 мкм. ..........b) 500 lines / mm, K 0.5: d 2 μm; aperture 100x100 mm2. The thickness of the aluminum layer 2 is 0.3 microns. ..........

Выбираем параметры резца:Select the parameters of the cutter:

00

55

00

55

00

R 1,5±0,2 мм; Р 0,0007 ±0,0002. мм;R 1.5 ± 0.2 mm; P 0.0007 ± 0.0002. mm;

;:.;;;:.../..;. : .. ;:. ;;;: ... / ..;. : ..

Из фиг,3 видно, что цилиндры граней 5 имеют в сечении общий эллипс, если секуща  плоскость проходит по лезвию резца.It can be seen from Fig. 3 that the cylinders of faces 5 have a common ellipse in cross section if the secant plane passes along the cutter blade.

Известно, что радиус кривизны дл  вершины эллипса при большой оси его выражаетс  зависимостьюIt is known that the radius of curvature for the top of an ellipse with a large axis is expressed by the dependence

: ::Sl :i .-. «, : :: Sl: i .-. ",

где b-мала  полуось эллипса; а -больша  полуось эллипса; b г, где г - радиус цилиндра грани резца. , : ;vv- : :{- . . . . .. ..where the b-small semiaxis of the ellipse; and - the major axis of the ellipse; b g, where g is the radius of the cylinder face of the cutter. ,:; vv-:: {-. . . . .. ..

2з- 2г.-;--;:--.,-. г.„. 2z- 2d .-; -;: -., -. g.

sin(90p-u);;U; cos« подставл   в выражение (1) значение а и в получим . v R : (3)sin (90p-u) ;; U; cos “substituted the value of a and b in expression (1). v R: (3)

Поскольку нам известно значение радиуса R лезви , то подставл   его в (3) получимSince we know the value of the radius R of the blade, substituting it in (3) we obtain

r (i,5±0,2)cqs 30° т 1,73 ±0,23 мм ; r (i, 5 ± 0.2) cqs 30 ° t 1.73 ± 0.23 mm;

т.е. радиус цилиндра граней резца выбираем равным 1,73±0,23 мм. .:... ,-.those. the radius of the cylinder of the cutter faces is chosen equal to 1.73 ± 0.23 mm. .: ..., -.

Приводим вывод соотношени  угла разворота (ррезца, /v, f:.;;We present the conclusion of the ratio of the angle of rotation (cutter, / v, f:. ;;

Известно, что хорда, ст гивающа  кра  дуги (в нашем случаем хорда L) равна .It is known that a chord contracting the edge of an arc (in our case, the chord L) is equal.

(2R h-h2) (2R h-h2)

I- О ;I-O;

1/21/2

(4) (4)

где h - стрелка кривизны, равна  толщине 5 алюминиевого сло  (глубине штриха). Поскольку h мало, то величиной h можно пренебречь , тогда выражение (4) преобразуетс where h is the arrow of curvature equal to the thickness of the 5 aluminum layer (stroke depth). Since h is small, the value of h can be neglected; then expression (4) is transformed

1щ р)1sh r)

. р. R

Из фиг.4 следует h у tg «-.подставл  From figure 4 follows h at tg "-substitution

значение h в выражение (5) получим:the value of h in expression (5) we get:

(R-P-tga) 1/2 .. L2 ......  (R-P-tga) 1/2 .. L2 ......

Поскольку I L sin р(мз рис.2), тоSince I L sin р (мз Fig. 2), then

00

55

-----------Г7 ----------- G7

L (R-P-tga) 1/ L (R-P-tga) 1 /

игig

:К-Ј.: K-Ј.

тогдаthen

sin (f sin (f

2k d2k d

1/21/2

(Р R tgcr) Приводим зависимость величины производительности делительной машины и ка- чества решетки от скорости перемещени  резца втаблЛ.(Р R tgcr) We present the dependence of the productivity of the dividing machine and the quality of the lattice on the speed of movement of the cutter in VL.

Из табл.1 следует, что с уменьшением скорости перемещени  резца производительность машины достаточно резко падает , а с увеличением - падает контрастFrom table 1 it follows that with a decrease in the speed of movement of the cutter, the productivity of the machine drops quite sharply, and with an increase - the contrast decreases

интерференционных полос, т.е. снижаетс  качество решеток.. interference fringes i.e. the quality of the grilles is reduced ..

Приводим зависимость угла разворота р резца, длины дополнительной грани (хорды L) от величины радиуса R лезви  резца и вли ние данных параметров на качество ре- теток (R 0,0007 мм) в табл.2.We present the dependence of the cutting angle p of the cutter, the length of the additional face (chord L) on the radius R of the cutter blade and the influence of these parameters on the quality of the grids (R 0.0007 mm) in Table 2.

Из данных, приведенных в табл.2, видно , что с уменьшением радиуса кривизны R лезви  резца уменьшаетс  длина дополни- тельной грани резца (хорда L), а угол разворота р резца возрастает, при этом износостойкость резца и контракт интерференционных полос ухудшаютс , т.е. данные табл. 1 и 2 подтверждает приведенные обос- новани  отличительных признаков изобретени .. . Формула изобретени  1. Способ изготовлени  низкочастотных амплитудных решеток, включающий нане- сение на стекл нную подложку сло  металла , формирование в нем штрихов с помощью алмазного резца и образование прозрачных участков решетки травлением, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества изготавливаемых решеток , разворачивают лезвие резца относительно направлени  перемещени  его в сторону , противоположную направлению пёре- мещёнй  эагоТбвк йГ : на угол ф определ емый соотношениемFrom the data given in Table 2, it can be seen that with a decrease in the radius of curvature R of the cutter blade, the length of the additional cutter face (chord L) decreases, and the pitch angle p of the cutter increases, while the wear resistance of the cutter and the contract of interference fringes deteriorate, t. e. table data 1 and 2 confirms the above justification of the distinguishing features of the invention ... SUMMARY OF THE INVENTION 1. A method for manufacturing low-frequency amplitude gratings, comprising applying a metal layer to a glass substrate, forming strokes therein with a diamond cutter and forming transparent sections of the grating by etching, characterized in that, in order to improve the quality of the manufactured gratings, the blade is expanded the cutter with respect to the direction of its movement in the direction opposite to the direction of the displaced eaTobvk yG: at an angle φ determined by the ratio

2 k d2 k d

arcsln (0 -----:---т г-.arcsln (0 -----: --- t r-.

Y ... (P -R -tga) 1/2 где d - посто нна  нарезаемой решетки;Y ... (P -R -tga) 1/2 where d is the constant of the cut lattice;

k - отношение прозрачного участка нарезаемой решетки к ее посто нной;k is the ratio of the transparent portion of the cut lattice to its constant;

Р - ширина дополнительной грани рез- ца;.P is the width of the additional face of the cutter ;.

а- угол заточки боковых граней резца;a is the angle of sharpening of the side faces of the cutter;

R - радиус кривизны лезви  резца, при этом резец перемещают со скоростью 6-10 мм/с.R is the radius of curvature of the blade of the cutter, while the cutter is moved at a speed of 6-10 mm / s.

2. Алмазный резец дл  нарезани  низкочастотных амплитудных решеток, содержащий две боковые цилиндрические грани, образующие лезвие, и дополнительную плоскую грань, образующую режущие кромки и расположённую под углом 1-2 к плоскости, перпендикул рной продольной оси резца, о т л ичающийс  тем, что радиус кривизны лезви  резца составл ет 1,3-1,7, мм, а ширина дополнительной грани.состав- л ет 0,0005-0,0009 мм.2. A diamond cutter for cutting low-frequency amplitude gratings, containing two lateral cylindrical faces forming a blade, and an additional flat face forming cutting edges and located at an angle of 1-2 to a plane perpendicular to the longitudinal axis of the cutter, such that the radius of curvature of the cutter blade is 1.3-1.7 mm, and the width of the additional face is 0.0005-0.0009 mm.

30thirty

Таблица 1Table 1

-vUT Ц- е-Ч& Т-vUT C- e-Ch & T

tt

/ у / V / /f У . / / / // tt ## / y / V / / f Y / / / // tt ##

УХ у , , ,fy УYY y,,, fy Y

AfAf

Т а б л и ц а 2Table 2

1 1

stst

/о/about

/ /

ЛL

1010

Фиг.ЈFig. Ј

уг.Зug.Z

ФидЛFeedl