RU1796416C - Способ полировани сферических поверхностей - Google Patents

Abstract

Использование: в абразивной обработке материалов при изготовлении оптических деталей из стекла, кварца, керамики и .. 2 других материалов, примен ющихс  в оптико-механической , радиоэлектронной, приборостроительной и других област х промышленности. Сущность: обрабатываемую деталь 1 устанавливают так, что центр ее сферической поверхности 0 удален от вершины качани  инструмента по конической поверхности с основанием в виде эллипса на рассто ние d, определ емое из соотношени  0,04 d/R 0,16, где R - радиус обрабатываемой поверхности. Углы качани  инструмента вдоль малой и большой осей эллипса устанавливают, исход  из соотношени  0,61 / /а 0,70, где а О2- -Я1-,#1, Q.I минимальный и максимальный углы между ос ми инструмента и обрабатываемой детали в вертикальной плоскости. 1 ил. 1 табл. ел

Description

Изобретение относитс  к абразивной обработке материалов и может быть использовано при изготовлении оптических деталей из стекла, кварца, керамики и других материалов, примен ющихс  в оптико-механической , радиоэлектронной, приборостроительной и других област х промышленности.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности формообразовани  деталей в виде полусферы.

Установка обрабатываемой детали, при которой центр ее сферической поверхности смещаетс  относительно оси перемещени  инструмента, позвол ет увеличить съем с кра  обрабатываемой поверхности, что совместно с увеличением угла а (по сравнению с /3) позвол ет устранить местную ошибку формы в крайних зонах и улучшить точность формообразовани  поверхностей

деталей, особенно деталей в виде полусферы .

При. полировании сферических поверхностей оптических деталей выполненных,в виде полусферы, необходимо, чтобы рабоча  поверхность инструмента изнашивалась без изменени  ее радиуса кривизны, то есть настройка станка по кинематическим параметрам должна обеспечивать увеличение износа инструмента в центральных зонах по отношению к крайним. Это может быть достигнуто при значительной величине несимметрии штриха, то есть при увеличении среднего значени  угла а, которое в случае обработки деталей в виде полусферы в большинстве случаев невозможно из-за необходимости захода за полусферу детали. Кроме того, распределение давлени  (Р(г) , r - радиус круговых зон инструмента) в этом случае таково, что на краю детали обеспечиваетс  минимальный съем обрабач ю

о

-N

CN

тываемого материала. Указанное приводит к неравномерному износу инструмента и ухудшению точности формообразовани  полусферы.

Дл  устранени  погрешностей формообразовани  полусферы необходимо расстроить станок таким образом, чтобы вершина конической поверхности, по. которой перемещаетс  ось инструмента, не совпадала с центром обрабатываемой сферической поверхности, а отсто ла от нее на рассто ние d (внутрь сферы или наоборот в зависимости от знака кривизны обрабатываемой детали). Перераспределение давлени , возникающее в этом случае создает условие дл  более интенсивного съема материала с кра  обрабатываемой, поверхности , что приводит к повышению точности формообразовани . Кроме того, перемещение инструмента, при котором его ось (образующа  конической поверхности) двигаетс  не по окружности (как в случае прототипа), а по эллипсу, больша  полуось которого рас- положена.вдоль линии перемещени  по углу «/приводит к увеличению эффективности управлени  точностью формообразовани . Из указанного следует, что при способе полировани  сферических поверхностей деталей в виде полусферы в соответствии с предлагаемым техническим решением значительно улучшаетс  точность формообразовани  как по отношению формы от заданной так и по величине местных ошибок .

На чертеже изображена схема полировани  детали в виде полусферы, на которой обрабатываема  деталь 1 вращаетс , инструмент , ось которого 2 перемещаетс  по конической поверхности с изменением угла а от «1 доО2 и вращаетс  в том же направлении . Центр инструмента в процессе полировани  перемещаетс  по детали по эллиптической траектории при изменении углов а и Д Вершина конической поверхности 0, образующей которой  вл етс  ось .инструмента О1 О1, расположен на рассто нии d от центра обрабатываемой сферической поверхности 0 радиуса ;R.

и

Пример. Дл  осуществлени  способа используют сферический полировальный инструмент Аквапол диаметром 48 мм с центральным отверстием 23 мм дл  полировани  блока оптических деталей (трехлинзо- вый блок, полусфера) диаметром 30 мм с радиусом кривизны ,33 мм из стекла марки ТК14 с требованием по точности фор- мы , А ,5 интерференционных кольца и чистоте РГУ по ГОСТ 11141-84.

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Полирование осуществл ют на станке мод. 2ПК-100 при следующих режимах:

Частота вращени  блока, об/мин 1000 - Давление прижима, МПа 0,05

В качестве CQTC используют воду.

Полирование линз осуществл лось по предлагаемому способу и по способу, прин тому в качестве прототипа. При этом определ лась точность формообразовани  по величине N и AN.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Из таблицы, следует, что при отношении ,16 и отношении ,61 (пример 1) из-за значительной неравномерности давлени  при максимальном «возникают значительные местные ошибки по всей обрабатываемой поверхности (рваный цвет) и обработка точных оптических поверхностей невозможна.. При отношении d/R 0,04 и отношении 0,70 обработка крайних зон детали малоэффективна , что приводит к увеличению отклонени  формы обрабатываемой детали от заданной и возникновению значительной местной ошибки (срыв кра ).

При 0,04 -р 0,16 и 0,61 Ј 0,70

(примеры 2-4) отклонение формы обрабатываемой поверхности от заданной не превышает и местна  ошибка ,5 интерференционных колец, что соответствует требовани м к точным оптическим поверхност м , что соответствует поставленной цели. Полирование линз по способу, прин тому в качестве прототипа (пример 6), вообще не позвол ет удовлетворить требовани м, предъ вленным к указанным детал м ни по отклонению формы (, контроль при помощи пробного стекла затруднителен) ни по величине местной ошибки (A ).

Способ полировани  сферических поверхностей оптических деталей испытывалс  в услови х ИСМ АН УССР и завода Юпитер (г.Валдай) при полировании линз объектива ТелИОС-44-4М.

Предложенный способ полировани  позвол ет обрабатывать детали в виде полу- сферы даже на станках, технические характеристики которых обеспечивают обработку деталей с относительной высотой блока, менее 0,9R(2 ПК-100. ЗПК-50 и др.), обеспечива  при этом высокую точность формообразовани  (N 5, AN 0,5).

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ полировани  сферических поверхностей , при котором инструмент и деталь располагают под углом друг к другу в вертикальной плоскости, сообщают им вращение вокруг своих осей, а инструмент перемещают по конической поверхности с вершиной; лежащей на оси вращени  детали , о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности формообразовани  деталей в виде полусфер, вершину конуса смещают относительно центра обрабатываемой сферы, а перемещение инструмента осуществл ют по конической поверхности с основанием в виде эллипса, больша  ось

   которого лежит в упом нутой вертикальной плоскости, при этом отношени  величины смещени  вершины конуса к радиусу обрабатываемой сферы и величин углов перемещени  инструмента вдоль малой и большой осей эллипса выбирают соответственно из условий:.

   10 0,04 Ј 0,16;

   А

   0,61 ,70.

   Угол перемещени  инструмента по дол готе .