20인치 반사경제작(5)

[이만성]

   3. Grinder 2차작업- 핸드드릴작업
       

      충전식 핸드드릴에 일반컵을 장착하여 8/16일부터 8/18일까지 2시간 작업하였습니다. 이작업에는 물을 약간 붓고 작업하니

      집진기를 사용치 않아요. 그대신 마분지나 두꺼운 비닐로 높이 300mm정도 물튀김 방벽을 쳐야 합니다. 핸드드릴의 속도가

      느려 Grinding 량은 적으나 가장자리를 어느정도 다듬을 수가 있는데 일반컵이 너무 거칠기에 곱게 다듬는데 한계가 있어요.

      그래도 작업면은 제법 부드러워요.
              
       일반컵이 워낙 거칠게 회전하여 가장자리까지 갈아내다간 깨져나가는 사고가 날듯하여 적당히 했더니 뒷손실을 많이해야

       되겠어요. 실제 Lip의 넓이를 7mm 정도 넉넉히 남겼는데도 긁힌자국이 Lip에 드믄드믄 남아 있어요 내가 사용할 것인데

       직경이 2~3mm 작으면 어때요? 너무 빡빡하게 살기싫어 그냥두기로 했어요. 

       요령 : 일반컵에 그라인더 Lock 너트와 M10 볼트+ 스프링 와셔를 이용하니 축이 달린 일반컵이 되어 드릴에 장착하면 속도가

       느리고 아주 좋아요. 반사경을 천정을 보게하여 오목하게 다듬어진 오목면 중간까지만 물을 채우고 컵이 회전할 때 슬쩍슬쩍

       물이 닿도록하면 갈려나온 유리가루가 밀가루 죽처럼 되어 먼지가 나지도 않고 좋아요. 바로위 사진처럼 긁힌흔적을 적게

       하려면 다어어몬드 소결체 조각이 좀더 가깝게 붙어있어 튀는 현상이 적은 것을 고르세요.
      
        디스크 그라인더를 사용할 때와는 달리 높지않은 컵으로 하되 컵의 원형링 전체가 이 유리면에 밀착되면(컵에 볼트로 축을

        만들면 기계를 사용치 않는한 원형컵을 곡면인 유리면에 수직으로 세우기 힘드니 컵과 핸드드릴을 분리시켜 유니버설 조인트

        등으로 컵을 회전시키는 것이 바람직할듯합니다) 튀지않고 부드럽게 작동해요
        그런데 너무 서둘다보니 다소 거칠게 깎여나가는 부분이 생겼습니다. 그래서 Lip부분에 흠집이 생기지 않았나 생각됩니다. 

    4. 카보런덤 2차작업

      (1) Al Tool로 2차작업 진행
        8/21일부터 9/11일까지 날씨도 조금 누구러져 본격적인 카보런덤 Grind 작업을 했습니다. ∅380 알루미늄 tool은 sub-

        diameter로서는 가장크고 강추하는 3/4크기입니다. #46/ #80/ # 120/ #180 순서대로 했는데 Fixed post로 작업했는데

        그라인더 작업보다 훨씬쉬워 다소 편하게 작업을 했지요. 지루한 작업이 됩니다.
        #46번은 5시간, #80번은 6시간20분, #120번은 2시간50분, #180번은 4시간10분 Grind했어요.
        마침 8/24일 태풍으로 날씨가 많이 좋아졌지요. 다이어몬드컵 자국을 없애고 커브를 가장자리까지 확장하는 것이 주된 과제

        였습니다. ∅380 알루미늄 tool을 57mm 오버행하여 많은 시간을 작업했는데도 시원하게 결과가 나오지 않았어요. 5mm

        철판을 ∅300로 3장 레이져로 잘라와 Tool에 얹어 사용했지만 (4)회차에서 설명했듯이 더 무겁게 하지못한 탓인 듯합니다.

        아무튼 우여곡절 끝에 커브를 가장자리 근처까지 접근(?)했습니다.
             
          #46번 카보런덤 + ∅380 Tool + 7kg 철판 + Fixed Post + 60mm 오버행 했습니다. 사진은 #46번 5시간째 작업결과입니다.

          다음으로 #80번으로 넘어갔는데 대부분의 ATM들의 생각으론 가장자리 조금 남아있는 흠집제거를 다음 단계로 미루고

          넘어갑니다. 저도 넘어갔습니다. 이게 두고두고 속을 썩입니다. 쉽게 없어지지 않아야요. 작업시간을 보세요. #46번에서

          1시간 더했다면 #80번에서 2시간을 벌게 됩니다. 
 
        다음은 #80으로 넘어가기 전에 링타입 구면계로 Sagita를 측정해보았습니다. Center Zone Sagitta = 0.630 / 20% Zone =

        0.620  80% Zone = 0.613 이었습니다. Center니 20%니 80%sl 하는 것은 측정기의 스핀들이 닿는 부분을 표시한것입니다.

        가운데가 깊게 가장자리는 얕아졌지요? Full size Tool로 해도 Rough Grind에서 나오는 현상이긴하나 Sub size Tool로

        하면 좀 심하더라구요. 이 때는 W스트록으로 제거합니다.  Sub size Tool로 회전한 반사경에 직선 스트록을 계속하면 grind

        작용이 가장 완성한 Tool의 중심부가 초자의 center를 매 스트록 때마다 갈아내면서 지나가나 가장자리는 갈아내는 빈도가

        적으니 효과가 천천히 나는 것이지요.  그래서 W스트록을 종종해줍니다. 이 테크닉은 Polishing이나 Figuring 때도 써먹는

        테크닉입니다. 
        
      (2) Lip 수정
        가장자리 Lip크기에 편차가 생기지 않도록 반사경에 동심원 밑그림을 그려놓고 그라인더 작업을 하지만 수작업인 그라인더

        작업이라 약간의 편차가 생겨요. 이것도 카보런덤으로 Grind작업을 해보아야 알수있어요. 위의 상태를 체크해보니 12 ~

        13mm로 1mm 편차가 있어요. 
        ∅380 Tool로 수정합니다. 이때부터 #80카보런덤을 사용했습니다. 가장 넓은부분을 12시 방향에 놓고 회전을 멈춥니다.

       『11시부터 1시까지 Tool을 50㎜ 오버행하여 원(circular stroke)을 그립니다. 한방향으로만 지그재그 1/3 스트록도

        해봅니다. 일정시간(30분간격으로)이 지나면 테이블을 회전시켜 정상적인 Grind 작업 + 측정』 이과정을 반복합니다.

        Lip의 편차가 맘에 들때까지… 그런데 어찌된 일인지 0.5mm이내로는 줄어들지 않아요. 넓은부위에 집중적인 W스트록이

       효과적이었습니다. W나 지그재그 같은 것 아닌가요?
     
      (3) 가장자리 Grinder 흔적 없애기
        이제는 가장자리 잡초뽑기(그라인더 자국이 잡초처럼 보여)에 전념코자 턴테이블 회전 + 가장자리 방향으로 W스트록을

        꾸준히 하여 Lib의 폭과 편차를 줄여 나갔습니다. Circular stroke은 이상한 면이 되기 쉬우나 W스트록은 비교적 말을

        잘 듯는 듯합니다. 이스트록에 맛을 들여 Polishing에 써먹었는데, 아뿔사 이 스트록이 부메랑이 되어 돌아왔어요. 먼 후일

        이야기입니다. Polishing 10시간이 넘도록 가장자리 광택이 완전치못해 40분정도 사용하여 광택을 단숨에 해치웠는데 이게

        TDE(Turned down edge)로 돌아올지 몰랐어요. 나중에 설명이 반복되겠으나, 몰랐지요 사진들을 비교하고 작업일지를

        검토하는 과정에서 찾아내었어요. 이런 이런  
      
        아무리 좋은 약이라도 많이 먹지말고 좋은 비법이라도 자주쓰다보면 자만심으로  허점이 생긴다는 것을 느꼈습니다.

        가장자리 Grinder 잡초뽑기와 Lip 편차줄이기는 #800번이 넘도록 계속하였어요. 잡초문제는 나중 주변 회원님으로부터 100X

        현미경을 빌려 연마흔적의 확대율을 높이면서 더욱 강조되었답니다.   
          
          9월초에 찍은사진입니다. #180번작업 하기전에 기념촬영한 듯합니다. Lip의 크기도 많이(?-아직) 줄어들었고 Edge의

          잡초는 많이 남아있어요. 첫번째 동심원이 모스크바전선 두 번째 동심원은 독일전선  마지막 세 번째 동심원 마지노선으로 

          정했어요. 첫 번째 라인앞에 잡초가 많이있으나 전선에 #180번 카보런부대가 있으니 다음으로 미루고 넘어갑니다.

      (4) Ball 타입 구면계 제작
          그간 Ring 타입 구면계를 사용했어요.  ∅170 + 1/100 다이얼게이지인데 과거 7인치 막스토프 제작시 사용하던 것입니다.

          26년전에 사용했던 것이라 편차가 많았습니다. Ball 타입에 대한 개념을 파악코자 사당동 공방에 들러 조언을 듣고  ∅140

          Ball 타입 구면계를 제작하였습니다. 사용하기가 아주 편했습니다. 
                     
           좌측은 Ring 타입 우측은 Ball 타입입니다.  크기는 6061 6t ∅165 원판 중심에 다이얼 게이지 혹은 디지털 인디게이터를

           배치하고 R70(∅140)위치에 120° 간격으로 M8 탭내어 탭자리에 (M8x30무두나사 + ∅강구 + 접시와셔 + 너트)를 부착한

           형태입니다.  제작요령은 6061 6t 판을 CNC가게에서 가공해와 ∅6.8 구멍은 M8탭(3곳)을 냅니다.  SUS M8x30 무두나사

           끝부분은 살짝 평면으로 선반가공후 센터에 ∅5구멍을 D3으로 뚫어요. 구멍속에 에폭시 본드를 충진한후 ∅5 강구를 부착

           합니다. 도면에 있는 그림처럼 접시스프링와셔와 함께 너트로 무두나사 깊이를 조절후 조여 사용하세요. DB-8 접시 스프링

           와셔는 빼먹지 마세요.  이장치에서 접시스프링 와셔가 핵심입니다.  

           곡률계산 공식은  R= s/2 + r2 /2s ± d/2입니다.
            s= sagitta,   r= ball 3개가 이루는 원의 반지름 = 70mm,  d=Ball의 직경입니다
           여기에서 공식의 마지막부분 ± d/2은 (+ concave, -convex)
           마지막의 ±는 Gordon Waite 동영상에서 반대로 표기되어있어 Advanced Telescope making Techniques page 100 R.W. 

           Tuthill의 자료와 Construction of a Maksutov telescope – Warren Fillmore 의 자료도 확인후 CAD로 작도하여 재차확인

           한 것이니 안심해도 됩니다. 
       
         12월초 이 구면계는 디지털 인디케이터 1/1000mm짜리로  바뀌었습니다. 그러나 아나로그와 디지털의 차이는 영점잡기

         입니다. 아나로그는 영점은 한번잡아두면 끝인데 디지털은 스위치를 켤때마다 정반이나 기준면에서 영점을 새로 세팅해야

         합니다. 편리한 만큼 불편한 점이 있으니 알아서 하세요. 그 것 빼고는 디지털 방식이 편한 점이 많아요  

         디지털구면계.dwg
     

      (5) Hole Cut
         망원경이 카세그레인 타입이니 주경 중앙에 구멍을 뚫어야 합니다. 연마대에서 설명했듯이 연마대의 수평대를 제대로

         써먹었습니다. 집안에서 구멍을 뚫어보기엔 처음이었으니까요. 홀쏘는 다이어몬드홀쏘를 사용해도 되고 파이프툴을

         만들어서 뚫어도 되나 비용은 비슷합니다. ∅100 다이어몬드홀쏘는 10만원합니다. 두고두고 사용할 수 있지요.  작업하는데

         물만 2~3회 주입합니다.  시간이 빨라요. 반면에 파이프툴 제작비용 절반이면 되겠지만 작업시 카보런덤 + 물을 신경질나게

         자주  주입해야 되요. 나중 뒷정리가 왕짜증입니다. 그래서 저는 전자를 택했습니다.  먼저 #180번 작업이 끝난 다음 반사경

         뒷면에서 22mm 깊이로 뚫어두었어요. 나중 Figuring이 끝난후 전면에서 14mm 뚫어 끝냈지요. 9/28일 기록을 보니

         65분만에 22mm뚫었어요.

               
          턴테이블이 회전하기 때문에 축을 눌러만 주어도 뚫리나, 늴리리 맘보 차차차 세월아 가거라입니다. 핸드드릴로 적당히

          눌러주면서 중속으로 돌려주면 약15분이면 쫑칩니다. 솔직히 말해서 파이프툴보다 작업이 깔끔할 뿐 깎인면은 거칠어 맘에

          들지 않아요. 구관이 명관이로세…  (이만성)

[이만성]

계속 연재하려니 바쁘네요. 아침부터 쓰다보면 꼭있어야 하는 기록을 찾아서 작업일지 찾아보고 그도 없으면 연마기록 찾아보고 그도없으면 작업실에 가지고 다니는 작은 수첩 찾아보고 도면을 찾아없으면 새로 그리고 됐다 싶으면 마트에 가는데 따라오라고 그러지요. 반장님이.... 좀 차분히 할려치면 띵하고 핸폰이 울려요. 오늘 모임이 있으니 빼먹지 말라고... 오늘은 낮에 짬을 내어 양은냄비사러 다이소에 갔어요. 부경제작할 연마대 축의 물막이 덮개가 양은냄비를 잘라 덮으면 쵝오

[이만성]

오자를 발견하여 수정하였습니다. making technics를 making techniques로 수정합니다.