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~dVbRKZEUGMASCHINE ZUR BEARBEITUNG SPHÄRISCHER AB-
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SOfINITTE VON WERKSTÜCKEN MIT MAGNeTSOHLFPULVER Die vorliegende Erfindung
bezieht sich auf das Gebiet der Schleifbearbeitung von Erzeugnissen im Magnetfeld
und betrifft Werkzeugmaschinen zur Bearbeitung sphärischer Abschnitte von Werkstücken
mit Magnetschleifpulver.
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Am vorteilhaftesten kann die vorliegende Erfindung zum Polieren sphärischer
Abschnitte von Werkstücken wie sonvexlinsen aus verschiedenen Werkstoffen angewandt
werden.
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bekannt ist eine Werkzeugmaschine zur Bearbeitung sphärischer Abschnitte
von Werkstücken mit Magnetschleifpulver (siehe Urheberschein der UdSSR Nr, 500044).
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Die bekannte Werkzeugmaschine enthält zwei BleKtromagnetzen, in deren
Spalt ein Magnetschleifpulver und ein Werkstück angeordnet sind. Die Arbeitsfläche
eines der Elektroeiner magneten ist von/geraden Zahl sphärischer Sektoren abwechselnder
Polarität gebildet, während die Arbeitsfläche des anderen einen geradzahligen Satz
Pole abwechselnder Polarität darstellt. An einem der Elektromagneten wird das Werkstück
befestigt, das beispielsweise eine dünnwandige Linse ist. Der zweite Elektromagnet
hat eine Form, die der sphärischen Form des werkstücks entspricht, und ist mit einem
Spalt in bezug auf die zu bearbeitende Oberfläche des Werkstücks angeordnet. Das
#agnetschleifpulver, das sich im Spalt zwischen der zu bearbeitenden sphärischen
Oberfläei che des espannten Werkstücks und dem zweiten l#agneten befindet, vollzieht
bei Drehung eines der Magneten eine komplazierte Bewegung in bezug auf die zu bearbeitende
Oberfläche des Werkstücks dank der Wechselwirkung der Magnetfelder und führt das
Polieren der Serkstücksoberfläche aus.
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In der bekannten Werkzeugmaschine erfolgt die Bearbeitung von Werkstücken
stückweise, und die G}eichma~Bigkeit die der Bearbeitung wird durch/wechselnde Einwirkung
von Magnetfeldern an den Arbeitsflächen der Blektromagneten auf das im Spalt zwischen
dem Werkstück und dem Elektromagneten befindliche Magnetschleifpulver erzielt.
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Die bekannte Werkzeugmaschine gewährleistet nicht die die erforderliche
Gleichmäßigkeit der Bearbeitung, da/linearen
Geschwindigkeiten der
INinkte des Werkstücks, die in verschiedenen Abschnitten seiner sphärischen Oberfläche
liegen, ungleich sind, und die Verschiebung des Magnetschleifpulvers unter Einwirkung
von durch die Elektromagneten erzeugten sphärischen Oberfläche blagnetfeldern besitzt
im zentralen Gebiet der / einen minimalen Wert. Infolgedessen wird das zentrale
Gebiet der die Sphäre schlechter als peripherenAbschnitte bearbeitet. Außerdem ist
in der bekannten Wjerkzeugmaschine die Dicke des den größt-Werkstücks durch/zulässigen
Spalt zwischen den Arbeitsflächen der Elektromagneten begrenzt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine zur
Bearbeitung sphärischer Abschnitte von Werkstücken mit Magnetschleifpulver zu schaffen,
in der eine solche Verschiebung der Werkstücke in bezug auf den zweiten Blektromagneten
gewährleistet ist, die es gestattet , die Einwirkung des Pulvers auf verschiedene
Abschnitte der zu bearbeitenden sphärischen Oberfläche Oleichmißig zu verteilen
und gleichzeitig mehrere Werkstücke zu bearbeiten.
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Das Wesen der erfindung besteht darin, daß in der Werkzeugmaschine
zur Bearbeitung spharischer Abschnitte von Werkstücken mit einem Magnetschleifpulver,
das im Magnetfeld gehalten wird, welches im Spalt zwischen zwei Elektromagneten
erzeugt wird, an einem von ihnen , und zwar am ersten , das Werkstück befestigt
wird, während der zweite
eine Form hat, die dem sphärischen Abschnitt
des Werkstücks entspricht, erfindungsgeni# der zweite Slektromagnet eine horizontal
liegende ringförmige Rinne darstellt, deren zeugende die Form eines Kreisbogenabschnittes
aufweist und über der sich ein mit einem Antrieb versehener Läufer mit Spindeln
befindet, die am Kreisumfang über der ringförmigen Rinne verteilt sind, wobei am
unteren sunde einer jeden von ihnen der erste Elektromagnet angebracht ist, der
zur Befestigung des Werkstücks an ihm vorgerichtet ist, und Jede Spindel mit einer
Vorrichtung zur erteilung derselben einer drehenden und zugleich präzessierenden
Bewegung mit einem Präzessionszentrum versehen ist, das vorwiegend auf der Mittellinie
der Erzeugenden der ringförmigen Rinne liegt.
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Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine ermöglicht eine gleichzeitige
Bearbeitung von mehreren Werkstücken, was die Leistungsfähigkeit des Prozesses beträchtlich
steigern läßt, bekannten Werkzeugmaschinen wobei die Bearbeitungsintensität gegenüber
den / mehrmals höher ist, weil die Rinne es erlaubt, eine große Menge von EqgnetschleiSpulver
unterzubringen, das am Schleifvorgang teilnimmt0 In der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine
wird eine hohe Gleichmäßigkeit der Polierung dank Beteiligung aller sphärischen
Oberfläche Punkte der / an der zusammengesetzten relativen Verschiebung, darunter
auch der in der Nähe der Drehachse liegenden
Yunkte, erzielt.
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Die Vorrichtung zur Erteilung einer drehenauf die Spindel den und
zugleich präzessierenden Bewegung/kann ein im Läuer angeordnetes und drehbares Spindelgehäuse
und eine im Spindelgehäuse untergebrachte und in Drehung versetz,bare Planscheibe
mit einer in ihr exzentrisch ausgeführten Bohrung darstellen, die mit dem oberen
Ende der Spindel zusamnienwirkt, welche in ihrem mittleren Teil mit dem Gehäuse
mittels eines Kardangelenks kinematisch verbunden ist, das etwa auf der Mittellinie
der Brzeugenden der ringförmigen rinne liegt.
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Diese Ausführung der Vorrichtungen zur erteilung der Spindel einer
drehenden und zugleich präzessierenden Bewegung ist durch Einfachheit und Zuverlässigkeit
gekennzeiches, net, schließt die Vibration des Werkstücks aus und gestattet/ einen
gleichbleibenden Spalt zwischen der sphärischen Oberfläche des Werkstücks und der
Arbeitsfläche des Elektromagneten während des gesamten Bearbeitungsvorgangs beizubehalten
sowie dem Sphärenabschnitt, der an die Drehachse des werkstücks angrenzt, die erforderliche
Geschwindigkeit der ein relativen Verschiebung zu erteilen, was/gleichmäßiges Polieren
aller Abschnitte der sphärischen Oberfläche gewährleistet.
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Im folgenden wird die Erfindung in der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf beiliegende
zeichnungen erläutert; in uen Zeichnungen
zeigt: eine Eig. 1/schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine
zur Bearbeitung sphärischer Abschnitte von Werkstücken mit Magnetschleifpulver,
im Längsschnitt; eine Fig. 2 -/Befestigungseinheit der Spindel im Läufer der lfierkzeugmaschine,
im Längsschnitt, im vergrößerten MaB-stab.
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Eine Werkzeugmaschine zur Bearbeitung sphärischer Abschnitte von
Werkstücken mit Magnetschleifpulver enthält ein Gestell 1 (Fig. 1), auf dem ein
Magnet 2 befestigt ist, dessen Ar#eitsfläche eine horizontal liegende ringförmige
kinne 3 darstellt, deren Erzeugende die Form eines ireisbogenabscbnitts aufweist.
Ober dem Magneten 2 befindet sich ein Läufer 4, der mit einem Antrieb zur Drehung
desselben verbunden ist, welcher von einem Elektromotor 5 und Zahnrädern 6, ?>7,
d, 9 gebildet ist. Am Kreisumfang des Läufers 4 sind über der ringförmigen Rinne
3 Spindeln 10 (Fig. 1, 2) angebracht, von denen jede mit einer Vorrichtung zur Erteilung
ihnen einer drehenden und zugleich präzessierenden Bewegung mit einem Präzessionszentrum
versehen ist, das vorwiegend auf der Mittellinie der Erzeugenden der ringförmigen
Rinne 3 liegt. Diese Vorrichtung ist von einem im Läuer 4 angeordneten Gehäuse II,
an dem ein Satellitenrad 12 (Fig. 2) ausgeführt ist, das mit einem vom Elektromotor
5 angetriebenen Sonnenrad 13 kämmt, sowie von einer im Gehäuse
11
untert,ebrachten Planschei~»e 14 gebildet, die mittels eines an ihr starr befestigten
Zahnrads 15 in Drehung versetzt wird, seine das / Drehbewegung über Zahnräder 16,
17, 1d, 7 und 6 (Fig. 1) vom Elektromotor 5 erhält. In der Planscheibe 14 (Fig.
2) ist exzentrisch eine Bohrung 19 ausgeführt, die mit dem oberen Ende der Spindel
10 zusnmmenwirkt.
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Die Spindel 10 ist in ihrem mittleren Teil mit dem Gehäuse 11 mittels
eines Kardangelenks 20 kinematisch verbunden, das etwa auf der biittellinie der
flrzeugenden der ringförmigen Rinne 3 liegt.
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Am unteren Ende der Spindel 11 ist ein Magnet 21 angebracht, an dem
ein Werkstück 22 befestigt wird.
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Die Arbeit der Werkzeugmaschine geht folgenderweise vor sich.
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Die Werkstücke 22 werden an den magneten 21 der Spindeln 10 befestigt.
In die ringförmige Rinne 3 werden Magnetschleifpulver und eine Emulsion eingebracht.
Der Elektromotor 5 (Fig. 1) wird eingeschaltet, und die Werkstücke 22 verscnieben
sich längs der ringförmigen Rinne 3, wobei sie sich gleichzeitig um ihre eigene
Achse drehen und eine präzessierende Bewegung mit einem Präzessionszentrum ausführen,
das mit dem Zentrum des Kardangelenks 20 (Fig. 2) zusammenfällt. In der Arbeitsstellung
der Werkzeugmaschine muß das Zentrum des Kardangelenks 20 (Fig. 2), das das Präzessionszentrum
darstellt, mit dem Zentrum der zu bearbeitenden sphärischen
Oberfläche
des Werkstücks 22 zusammenfallen und auf der Mittellinie der tirzeugenden der ringförmigen
Rinne 3 liegen, was einen gleichbleibenden Spalt zwischen der sphärischen Oberfläche
des Werkstücks 22 und der Arbeitsfläche des Magneten 2 während der Bearbeitung gewährleistet.
Dies eine wird durch/vertikale Verschiebung des Läufers 4 mit den Spindeln 10 erreicht.
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Die beschriebene zusammengesetzte Bewegung des Werkstücks 22 gestattet
es, eine gleichmäßige Bearbeitung seiner sphärischen Oberfläche zu gewährleisten
und den Bearbei~c tungavorgang zu intensivieren.