CS223244B1

CS223244B1 - Device for introducing the thrust on the tool

Info

Publication number: CS223244B1
Application number: CS903281A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Doubravsky
Original assignee: Frantisek Doubravsky
Priority date: 1981-12-07
Filing date: 1981-12-07
Publication date: 1983-09-15

Description

Vynález se týká zařízení k zavedení přítlaku na nástroj, případně na obrobek, uložený na vřetenu brousicího, leštícího nebo lapovacího stroje k opracování rovinných nebo zakřivených ploch obrobků, vyrobených z tvrdého, křehkého materiálu, zejména optických čoček ze skla.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for applying pressure to a tool or workpiece mounted on a spindle of a grinding, polishing or lapping machine for machining planar or curved surfaces of workpieces made of hard, brittle material, in particular optical lenses of glass.

U dosud známých brousicích nebo leštících strojů je přítlak nástroje na obrobek vyvozován závažím, jehož hmotnost je zdrojem této přítlačné síly.In the prior art grinding or polishing machines, the pressure of the tool on the workpiece is exerted by a weight whose weight is the source of this pressing force.

V případě potřeby změnit tuto hmotnost je nutno závaží vyměnit, což bývá zpravidla zdlouhavé a není možno dosáhnout plynule změny hmotnosti a dostředivého působení síly. Obdobně je tomu i v případě, že závaží bývá nahrazeno spirálovou nebo jinou pružinou. Nevýhodou je rozkmitání pružiny při obrábění s následnými defekty na obráběné ploše.If this weight is to be changed, the weight must be replaced, which is usually lengthy and it is not possible to achieve a smooth change in weight and centripetal force. The same applies if the weight is replaced by a spiral or other spring. The disadvantage is the spring oscillation during machining with subsequent defects on the machined surface.

Dále jsou známa zařízení, u nichž je vodicí kolík s uloženým nástrojem spojen s pneumatickým pístem, ovládaným větším nebo menším množstvím média přiváděného nad tento píst. Tento způsob je sice výhodnější než oba předcházející, ale vlivem úniku plynné suspenze vznikají ve vzduchové komoře energetické ztráty. Opracování sférických ploch vyžaduje od mechanismu vyvozujícího přítlak takový posuv, který vymezuje nepřesnost povrchu obrobku. Při nepatrném pohybu pístu ve válci musí být překonány síly vyvozené tlakem média, ale i síly nutné k překonání tření těsnicích prvků pístu. Tím se značně mění přítlačná síla a její velikost kolísá přičítáním nebo odčítáním ztrát vzniklých třením.Furthermore, devices are known in which a locating tool guide pin is connected to a pneumatic piston controlled by a greater or lesser amount of medium supplied above the piston. Although this method is more advantageous than the two above, the leakage of the gaseous suspension results in energy losses in the air chamber. Machining the spherical surfaces requires a thrust mechanism to define an inaccuracy of the workpiece surface. With a slight movement of the piston in the cylinder, the forces exerted by the pressure of the medium must be overcome as well as the forces necessary to overcome the friction of the piston sealing elements. This greatly changes the contact force and varies in magnitude by adding or subtracting friction losses.

Novější zařízení je založeno na principu naklánění ramene, které je ve styku s pracovním nástrojem spojeným prostřednictvím lanka se zdrojem přítlačné síly, tvořeným zpravidla posuvným závažím, jež je opatřeno nadlehčovacím prvkem. Takové zařízení sice umožňuje volitelný přítlak nástroje v klidové poloze stroje, je však konstrukčně poměrně složité a kromě toho nezaručuje dostředný přítlak nástroje na obrobek ve všech jeho pracovních polohách.The newer device is based on the principle of tilting the arm, which is in contact with a working tool connected by means of a cable to a source of pressure force, usually formed by a sliding weight, which is provided with a lightening element. While such a device allows an optional tool pressure in the rest position of the machine, it is relatively complicated in design and, moreover, does not guarantee a centered tool pressure on the workpiece in all its working positions.

Na základě těchto nedostatků vznikl požadavek navrhnout takové řešení, které by zaručovalo volitelný přítlak nástroje za Chodu stroje s dostředným působením a bezztrátovým přizpůsobením nepřesnostem v poloze a tvaru obrobku.On the basis of these shortcomings, there has been a demand to propose a solution which would guarantee an optional downforce of the tool while the machine is in operation with centrality and lossless adaptation to inaccuracies in the position and shape of the workpiece.

Tento úkol řeší předmět vynálezu, kterým je zařízení k zavedení přítlaku na nástroj, případně na obrobek, uložený na vřetenu brousicího, leštícího nebo lapovacího stroje k opracování rovinných nebo zakřivených ploch obrobků vyrobených z tvrdého, křehkého materiálu, .zejména optických čoček ze skla.This object is achieved by the object of the invention, which is a device for applying pressure to a tool or workpiece, supported on a spindle of a grinding, polishing or lapping machine for machining planar or curved surfaces of workpieces made of hard, brittle material, especially optical lenses.

Podstata vynálezu ,spočívá v tom, že kolem vřetena je uloženo těleso tlakové komory opatřené ventilem pro případ plynného nebo kapalinového média a měřičem tlaku. Ve spodní stěně tlakové komory je upraven výřez, který má s výhodou tvar mezikruží, ve kterém je uložena membrána vyrobená z pružného materiálu. Na její spodní vnější stranu dosedá po celém jejím obvodu prstencový výstupek, spojený prostřednictvím ložiska s nosičem přichyceným ke kolíku nástroje a mezi tímto nosičem a koncem vřetena je uspořádána spojka pro přenos rotačního pohybu.The essence of the invention is that a pressure chamber body provided with a valve for the case of a gaseous or liquid medium and a pressure gauge is arranged around the spindle. In the lower wall of the pressure chamber there is a cut-out, which preferably has the shape of an annulus, in which a membrane made of a resilient material is received. An annular protrusion extends over its underside over its entire periphery, connected by means of a bearing to a carrier attached to the tool pin, and a clutch for transmitting rotational movement is provided between the carrier and the end of the spindle.

Hlavní výhoda vyřešeného zařízení je v jeho jednoduché konstrukci, která zaručuje přesné nastavení požadovaného přítlaku na nástroj. Tento přítlak je trvalý a reprodukovatelný za chodu či klidu stroje měnitelný. Pružnost membrány však zajišťuje i změnu polohy tohoto přítlaku, což umožňuje obrábění nepřesně polohovaných polotovarů # obrobku, takže nehrozí nebezpečí jejich poškození. Příkladné provedení zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněno na vý- » křesech, kde je znázorněno na obr. 1 ve statickém stavu, na obr. 2 ve funkčním stavu.The main advantage of the solved device is in its simple construction, which guarantees precise adjustment of the required pressure on the tool. This downforce is permanent and reproducible while the machine is running or stationary. However, the flexibility of the diaphragm also ensures a change in the position of this downforce, which allows machining of inaccurately positioned workpieces #, so there is no risk of damage. An exemplary embodiment of the device according to the invention is shown schematically in the drawings, where it is shown in Fig. 1 in a static state, in Fig. 2 in a functional state.

jak vyplývá z obr. 1, je kolem vřetena 1 umístěno těleso tlakové komory 2, do které ústí ventil 21 pro přívod plynného média 22, vzniklý tlak se určuje pomocí měřiče tlaku 23. Vřeteno 1 se může volně otáčet, případně axiálně posouvat. Ve spodní stěně tělesa tlakové komory 2 je upraven výřez ve tvaru mezikruží, ve kterém je vzduchotěsně usazena membrána 3 vyrobená z pružného, alb pevného materiálu, nejlépe z membránové gumy. Z vnější strany dosedá na povrch membrány 3 po celém jejím obvodu horní stěna prstencového výstupku 4 uloženého svou spodní částí na ložisku 41, která dosedá na nosič 51. Tento nosič 51 je centricky upevněn na kolíku 5, který je pomocí kloubu 52 spojen s nástrojem G. Do prohloubené části 53 zasahuje konec vřetena 1 a je s nosičem 51 propojen pomocí spojky 11 tvořené kolíkem 12, který prochází vřetenem 1 a svými konci zasahuje do neznázorněného svislého výřezu, provedeného v boční stěně prohloubené části 53 nosiče 51. Toto spojení zajišťuje nejen přenos rotačního pohybu vřetena 1 na nástroj 6, ale současně také jeho axiální posuv.As is apparent from FIG. 1, a body of the pressure chamber 2 is placed around the spindle 1 into which the valve 21 for the supply of gaseous medium 22 opens. The pressure generated is determined by a pressure gauge 23. The spindle 1 can rotate freely or possibly axially. In the lower wall of the body of the pressure chamber 2 there is a cut-out in the form of an annular ring, in which a membrane 3 made of a flexible, rigid material, preferably of membrane rubber, is seated in an airtight manner. From the outside, the top surface of the diaphragm 3 rests on its entire periphery with the upper wall of the annular protrusion 4 supported by its lower part on the bearing 41, which bears against the carrier 51. This carrier 51 is centrally mounted on a pin 5 The recess 53 engages the end of the spindle 1 and is connected to the carrier 51 by means of a connector 11 formed by a pin 12 that extends through the spindle 1 and extends into the vertical cutout not shown in the side wall of the recessed part 53 of the carrier 51. rotational movement of the spindle 1 onto the tool 6, but also its axial displacement.

Pracovní postup na popsaném zařízení je následující. Před vlastním obráběním se přes ventil 21 naplní ruční pumpou nebo kompresorem dutá část tělesa tlakové komory 2 plynným médiem 22, zpravidla vzduchem. Požadovaný tlak se indikuje měřičem tlaku 23. Vlivem rozpínavosti stlačeného vzduchu dochází k působení síly P na membránu 3, jež se přenáší na horní plochu prstencového výstupku 4 a prostřednictvím ložiska 41 na nástroj G směrem k obrobku 7.The operation of the described apparatus is as follows. Prior to machining, the hollow part of the body of the pressure chamber 2 is filled with a gaseous medium 22, typically air, through a valve 21 or a compressor. The required pressure is indicated by the pressure gauge 23. Due to the expansion of the compressed air, a force P is applied to the diaphragm 3, which is transmitted to the upper surface of the annular protrusion 4 and via the bearing 41 to the tool G towards the workpiece 7.

Pružnost membrány 3 umožňuje přenos síly v určitém výškovém rozmezí daném nepřesným polohováním obrobku 7, jak je znázorněno na obr. 2. Poloha vřetena 1 vlivem svého spojení pomocí spojky 11 zůstává ne223244 změněna. Při vlastním obrábění rotuje vřeteno las ním spojený nosič 51 včetně kolíku 5 a pracovního nástroje 6, zatímco prstencový výstupek 4 vlivem svého uložení na ložisku 41 je ve statickém stavu.The elasticity of the diaphragm 3 permits the transmission of force within a certain height range due to the inaccurate positioning of the workpiece 7 as shown in FIG. 2. The position of the spindle 1 due to its coupling by the clutch 11 remains unchanged. In actual machining, the spindle rotates the laser-bonded carrier 51 including the pin 5 and the working tool 6, while the annular projection 4, due to its bearing on the bearing 41, is in a static state.

Popsaný příklad zařízení není jediným možným řešením. Jsou možné různé konstrukční alternativní úpravy při zachování tlakové komory a její funkční činnosti.The example described above is not the only possible solution. Various design alternatives are possible while maintaining the pressure chamber and its functional operation.

Zařízení podle vynálezu lze uplatnit u všech brousicích a leštících strojů, u kterých je požadován regulovatelný přítlak na obrobku. Zařízení je však zvláště výhodné pro brousicí a leštící stroje optických elementů, především čoček.The device according to the invention can be applied to all grinding and polishing machines for which a controllable pressure on the workpiece is required. However, the device is particularly advantageous for grinding and polishing machines of optical elements, in particular lenses.

pRedměpRedmě

Zařízení k zavedení přítlaku na nástroj, případně na obrobek, uložený na vřetenu brousicího, leštícího nebo lapovacího stroje k opracování rovinných nebo zakřivených ploch obrobků, vyrobených z tvrdého, křehkého materiálu, zejména optických čoček ze skla, vyznačující se tím, že kolem vřetena (1) je uloženo těleso tlakové komory (2), s ventilem (21) pro přívod plynného nebo kapalinového média (22) a měřičemApparatus for applying a pressure to a tool or workpiece mounted on a spindle of a grinding, polishing or lapping machine for working flat or curved surfaces of workpieces made of hard, brittle material, in particular optical lenses of glass, characterized in that around the spindle (1) ) the body of the pressure chamber (2), with the valve (21) for the supply of gaseous or liquid medium (22) and the meter

Claims

OF THE INVENTION in a pressure (23), in the bottom wall (24) of which there is a cut-out, preferably in the form of an annular ring, in which a diaphragm (3) made of resilient material is disposed; 4) connected by means of a bearing (41) to a support (51) attached to the pin (5) of the tool (6), a coupling (11) being arranged between the support (51) and the end of the spindle (1).

1 sheet of drawings