RU1777577C - Способ обработки крупногабаритных оптических деталей - Google Patents

Abstract

Использование: в области технологии автоматизированной обработки оптических поверхностей крупногабаритной астрономической оптики и металлооптики малораз- мерным инструментом. Сущность: совершающий круговую осцилл цию малоразмерный инструмент прижимают к детали с расчетным усилием, последовательно перемещают его по дефектным локальным или кольцевым зонам, осуществл   съем материала . При этом траекторию движени  инструмента по управл емым координатам задают от системы ЧПУ, обеспечива  положение оси круговой осцилл ции инструмента нормально к оптической поверхности в любой ее точке и в одной плоскости с осью детали. Детали сообщают перемещение по круговой управл емой координате С. а инструменту сообщают принудительное регулируемое вращение вокруг собственной оси.3 ил.

Description

Изобретение относитс  к технологии автоматизированной обработки оптических поверхностей крупногабаритной астрономической оптики и металлооптики малоразмерным инструментом.

Известны способы автоматизированной обработки оптических поверхностей 1.

Известен способ обработки, реализованный в автоматизированных оптических станках моделей АД1000М и АД2000М, разработанных НПО Оптика, г. Москва 2. По этому способу предварительно обработанна  и осветленна  деталь устанавливаетс  на неподвижный стол. Шпиндель осцилл ции может перемещатьс  только по трем координатам X, Y и Z с управлением от системы ЧПУ или ЭВМ. Инструмент, соверша 

круговое осциллирующее движение, прижимаетс  к изделию и по командам системы ЧПУ перемещаетс  по зонам оптической по,- верхности. Управл юща  программа системы ЧПУ рассчитываетс  на основе топограммы. Учитываетс  врем  пребывани  инструмента в каждой локальной зоне, то есть величина снимаемого припуска, направление и скорость перемещени  инструмента . Усилие прижима остаетс  посто нным.

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  способ обработки крупногабаритных оптических деталей 3, при котором совершающий круговую осцилл цию малоразмерный инструмент прижимают к детали с расчетным усилием и

v| VI VI СП v| v|

СО

последовательно перемещают его по локальным дефектным или кольцевым зонам, осуществл   съем материала. При этом траекторию движени  инструмента по управл емым координатам задают от системы ЧПУ, обеспечива  положение оси шпиндел  круговой осцилл ции нормально к оптической поверхности в любой ее точке. Это исключает осевую осцилл цию инструмента, тогда как по способу 2 наклон оси круговой ос- цилл ции дл  слежени  за нормалью к оптическойповерхностине предусматриваетс .

Недостатком данного способа  вл етс  то, что асферизаци  изделий при съемах в несколько дес тков микрон практически неосуществима , так как требует перемещени  инструмента по кольцевым зонам с высокой скоростью, что при позиционировании порталом неприемлемо.

Цель изобретени  - повышение производительности .

Сущность изобретени  в том, что согласно способу обработки крупногабаритных оптических деталей малоразмерному инструменту сообщают круговую осцилл цию , перемещают его в плоскости, перпендикул рной оси детали, и нормально к обрабатываемой поверхности путем поворота инструмента. Оси оптической детали и круговой осцилл ции располагают в одной плоскости, поворот инструмента осуществл ют в упом нутой плоскости, при этом детали сообщают поворот вокруг своей оси.

На фиг.1 изображена схема, показыва- юща  текущие координаты шпиндел  круговой осцилл ции; на фиг.2 - схема, показывающа  текущее положение координат локальных дефектных зон; на фиг.З - станок дл  осуществлени  способа обработ- ки крупногабаритных оптических деталей.

Способ осуществл етс  следующим образом .

В исходном положении оптическую деталь 1 (см. фиг.1) закрепл ют на планшайбе 2 станка ориентированно относительно линейной координаты X и круговой координаты С так, чтобы ось вращени  детали 1 (экстремальна  точка О) совпадала с осью вращени  планшайбы 2. При этом шпин- дель 3 круговой осцилл ции в исходном положении занимает вертикальное положение, а его ось совпадает с осью О детали 1.

Затем осуществл ют контроль детали 1 и на основе полученной топографии обрабатываемой поверхности определ ют характер , контуры и координаты локальных дефектных зон (п тен) Л1-Л5 (см. фиг.2). Кажда  из таких зон характеризуетс  линейной координатой X (или R) и круговой координатой С (углом у ). а также формой и размерами контура дефекта и необходимой величиной съема материала детали 1. Кроме того, положение каждой локальной дефектной зоны Л1-Л5 характеризуетс  линейной координатой Z (см. фиг. 1) и круговой координатой В, котора  определ ет положение шпиндел  3 круговой осцилл ции нормально к обрабатываемой поверхности 4 под расчетным углом ft в зависимости от радиуса ближайшей сферы детали 1 и координаты X.

Малоразмерный инструмент 5 (шлифо- вальник или полировальник) закрепл ют в шпинделе б (см. фиг.З}, установленном с расчетным эксцентриситетом е (см. фиг.1) на шпинделе 3 круговой осцилл ции. Диаметр инструмента 5 дл  конкретной топо- граммы выбирают примерно равным размеру минимальной локальной дефектной зоны Л.

По командам управл ющей программы системы ЧПУ шпиндель 3 круговой осцилл ции из исходного (вертикального) положени  быстро перевод т в точку начала обработки перпендикул рно обрабатываемой поверхности, а детали 1 сообщают поворот вокруг своей оси О. Оси детали 1 и круговой осцилл ции располагают в одной плоскости. Поворот инструмента 5 осуществл ют в упом нутой плоскости.

Например, при обработке дефектной зоны Л1 с координатами Xt, Zi. инструменту 5 придают от привода 7 (см.фиг.З) круговой осцилл ции и привода 8 инструмента 5 (при необходимости) плоскопараллельное круговое осциллирующее движение, при этом инструмент 5 прижимаетс  к обрабатываемой поверхности 4 (см. фиг. 1) с расчетным усилием. Деталь 1 поворачивают вокруг ее оси на угол yi (см. фиг.2), если дефектна  зона Л1 находилась вне линии радиуса диаметральной плоскости X. При этом шпиндель 3 (см. фиг.1) круговой осцилл ции поворачивают вокруг точки D на угол , a сама точка D перемещаетс  в положение О1 с координатами X1, Z. Перемещени  точки D по координатам X и Z и поворот на угол , завис щие от вылета инструмента 5 и радиуса ближайшей сферы детали 1, подсчитывают по формулам известным образом .

Если размеры локальной дефектной зоны Л1 превышают диаметр инструмента 5, то он в относительном движении обходит всю площадь зоны Л по траектории и со скоростью, определ емой управл ющей программой, при этом шпиндель 3 круговой

осцилл ции отрабатывает от ЧПУ перемещени  по координатам X, Z./J, а планшайбе 2 от ЧПУ сообщают поворот вокруг ее оси О таким образом, чтобы обрабатываема  в данный момент часть локальной дефектной зоны, проходила через плоскость X.

По окончании обработки дефектной зоны Л1 отключают давление прижима инструмента 5 и привода 7 и 8 (по необходимости).

Далее в зону обработки, сообща  дета- ли 1 поворот вокруг ее оси О, ввод т следующую локальную дефектную зону Ла и так далее, пока не будут обработаны все локальные дефектные зоны.

Затем деталь после отсто  дллвырав- нивани  ее температуры и исключени  тепловых деформаций вновь подвергают оптическому контролю, составл етс  нова  топографи  и управл юща  программа дл  очередного технологического сеанса, число которых зависит от требуемого качества оптической поверхности А, а также от предельной разрешающей способности средств контрол .

При необходимости выполнить асфери- заци  издели  с большим (дес тки микрон) съемом материала по кольцевым зонам детали 1 по координате С сообщают вращение (поворот) вокруг ее оси О с посто нной угловой скоростью, а инструмент 5 перемещают по координате X в пределах радиуса детали 1 с переменной скоростью. Или, наоборот, детали 1 сообщают вращение вокруг ее оси О с переменной угловой скоростью, а инструмент 5 перемещают по координате X с посто нной скоростью. Возможно также со- . четание переменных скоростей как по координате 3, так и по координате С.

Во всех случа х программируетс  в зависимости от радиуса ближайшей сферы Рсф детали 1 отработка перемещений по

координатам В и Z. Кроме того, дл  повышени  производительности при больших съе- мах на предварительных проходах примен ют принудительное вращение инструмента 5 вокруг его оси дополнительно к его круговому движению вокруг оси шпиндел  3 круговой осцилл ции, что дает возможность измен ть величину снимаемого пропуска. В этом случае можно примен ть как шлифовальники или полировальники, работающие на свободном абразиве, так и алмазные быстроходные шлифовальники с глицериновой эмульсией в качестве СОЖ (высокопроизводительна  технологи  тонкого алмазного шлифовани  - ТАШ).

Обработка оптической поверхности А детали 1 по данному способу значительно сокращает технологическое врем , увеличива  производительность за счет уменьшени  числа управл емых координат и сокращени  наибольшего пути необходимого перемещени  инструмента 5 по координате X до величины радиуса детали 1 (вместо диаметра).

А неподвижный портал 9 (см. фиг.З) улучшает услови  обслуживани  станка и наблюдение за процессом обработки.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ обработки крупногабаритных оптических деталей, при котором малоразмерному инструменту сообщают круговую осцилл цию, перемещают его в плоскости, перпендикул рной оси детали, и нормально к обрабатываемой поверхности путем поворота инструмента,отличающийс  тем. что, с целью повышени  производительности , оси оптической детали и круговой осцилл ции располагают в одной плоскости, поворот инструмента осуществл ют в упом нутой плоскости, при этом детали сообщают поворот вокруг своей оси.

   ГО Ъ

   Фиг.З