RU1816659C - Устройство дл обработки оптических деталей - Google Patents

Abstract

Использование: в оптико-механической промышленности дл  шлифовани , полировани  и доводки плоских, сферических, цилиндрических и асферических поверхностей оптических деталей. Сущность: устройство содержит корпус 1, приводе кривошипом 20 регулируемой длины, кинематически св занный с держателем 5 рабочего органа. Кинематическа  св зь выполнена в виде трех соосно смонтированных плоскопараллельных дисков. Первый диск 2 расположен на корпусе и шарнирно с ним св зан посредством двух параллельных рычагов 12 и 13. образующих параллелограммный механизм . Второй диск 3 установлен на первом с возможностью относительного поворота и фиксации. Третий диск 4 установлен на втором и шарнирно св зан с ним, равно как и первый диск с корпусом, посредством двух параллельных рычагов 15 и 16, образующих второй параллелограммный механизм. В первом и третьем дисках смонтированы кулисные механизмы, направл ющие которых расположены симметрично относительно шарниров соответствующей пары рычагов. Ползуны кулисных механизмов св заны с водилом 19, которое размещено по оси дисков и закреплено на кривошипе 20. Корпус устройства установлен с возможностью вращени  относительно вала кривошипа, соедин емого посредством патрона со шпинделем станка. 10 ил. СО с

Description

Изобретение относитс  к оптико-механической промышленности и может быть использовано дл  шлифовани , полировани  и доводки плоских, сферических и асферических поверхностей оптических деталей, а также дл  доводки точных поверхностей механических деталей.

Целью изобретени   вл етс  расширение технологических возможностей за счет обработки как осесимметричных, так и осенесимметричных поверхностей.

На фиг.1 представлена кинематическа  схема за вл емого устройства, разрез; на фиг.2 - кинематическа  схема устройства, вид сверху; на фиг.З - вид траектории относительного движени  точек поверхности детали при 90°, 0, f 0; на фиг.4

- вид траектории относительного движени  точек поверхностей инструмента и детали при 0° ((X 90°, ед 0, f Одл 0; на фиг.5

- вид траектории относительного движени  точек поверхностей инструмента и детали при р 0°, ftJ2 0, f 0, 0; на фиг.6 - вид траектории относительного движени  при р 90°, Ш2 0; f 0, ш 0; на фиг.7 - вид траектории относительного движени  при р 90°, 0, f Одм 0; на фиг.8 - вид траектории относительного перемещени  точки инструмента на поверхности детали при обработке плоских, сферических и асферических осесимметричных поверхностей при параметрах настройки;

5 об/мин, d)2 25 об/мин.р 90°

f 25 дв.ход/мин, I 20 мм, L 15 мм.

Плотность следов траектории увеличиваетс  от центра к периферии детали, что создает услови  дл  соответствующего неравномерного съема материала с поверхности детали; на фиг.9 - вид траектории относительного перемещени  точки инструмента на поверхности детали при обработке астигматических осенесимметричных поверхностей и осесимметричных поверхностей пр моугольной формы при параметрах настройки;

I 32 мм. ш 10 об/мин, ад 40 об/мин, f 40 д в. ход/ми.ч, р- 30°. L 15 мм.

Следы траектории выт нуты в направлении , соответствующем астигматической поверхности или в направлении, соответствующем большей стороне пр моугольной формы детали; на фиг. 10 - вид траектории относительного перемещени  точки инструмента на поверхности детали при обработке осенесимметричных цилиндрических и тороидальных поверхностей пр моугольной формы при параметрах настройки:

У1 10 об/мин, 0)1 0,1 15мм, 30мм,р 90°, f 20 дв.ход/мин.

Следы траектории выт нуты в направлении большей стороны пр моугольной формы , совпадающем с направлением образующей, соответствующей цилиндрической или тороидальной поверхности.

Устройство содержит корпус 1 с опорным плоским фланцем А, три диска 2-4, свободно лежащие на нем, последовательно один над другим. Корпус 1, диски 2-4  вл ютс  элементами кулисно-параллелограмм- ного механизма. К верхнему диску 4 жестко крепитс  держатель рабочего органа 5, выполненный в виде наклеечного или зажимного приспособлени  дл  креплени  обрабатываемой детали 6. На верхней поверхности детали 6 установлен инструмент 7, имеющий соответствующую рабочую поверхность (плоскость, сфера, цилиндр и др.) и выполн ющий функцию замыкающего звена, св зывающего устройство с кинематической цепью поводкового механизма 8 станка при помощи сферического шарнира

д. Положение инструмента и детали может быть взаимообратным, В отверстии корпуса 1 размещен вал кривошипа 10, составл ющий с корпусом 1 вращательную пару, на валу кривошипа находитс  патрон П дл  установки устройства на вертикальном шпинделе используемого станка дл  обработки оптических деталей. На корпусе 1 установлен шкив клиноременной передачи 11 дл  вращени  устройства относительно оси вала кривошипа 10.

Верхн   торцова  поверхность А корпуса 1 служит опорой скольжени  дл  лежащего на ней первого диска 2. Корпус 1 и диск 2 св заны между собой двум  рычагами 12 и

13, предотвращающими их взаимный разворот . Рычаги 12 и 13 шарнирно установлены в ос х, жестко закрепленных подве на планшайбе 1 и диске 2.

Корпус 1, рычаги 12, 13 и диск 2 образуЮт первый параллелограммный механизм, в котором корпус 1  вл етс  условно неподвижным звеном, рычаги 12 и 13 - коромыслами , а диск 2 - шатуном (ведущим звеном). Первый диск 2 имеет кольцевую направл ющую С, в которой установлен второй диск 3 с возможностью его относительного поворота на заданный угол р и фиксировани  этого положени  с помощью зажима 14. Дл  отсчета угла поворота диск 2 снабжен

шкалой Б.

Верхн   торцова  поверхность В второго диска 3, равно как и соответствующа  поверхность А корпуса 1, служит опорой

скольжени  дл  лежащего на ней третьего диска 4,

Второй и третий диски 3 и 4 св заны между собой так же, как корпус 1 с первым диском 2 парой рычагов 15 и 16, установленных на шарниры, и образуют второй парал- лелограммный механизм, дл  которого условно неподвижным звеном  вл етс  второй диск 3,

В дисках 2 и 4 выполнены кулисы К1 и К2, симметрично расположенные относительно шарниров. В этих кулисах установлены ползуны 17 и 18, составл ющие с ними поступательные пары и вход щие во вращательные пары с водилом 19 кривошипа 20. Кривошип 20, выполн ющий роль эксцентрика , жестко закреплен на валу 10 и размещен в открытой цилиндрической камере Д корпуса 1. Дл  изменени  величины эксцентриситета е кривошип снабжен регулировочным механизмом 21, например винтовым. Дл  фиксировани  устройства относительно оси вала кривошипа 10 устройство снабжено стопором 22.

Корпус 1, диск 2, ползун 17, водило 19, кривошип 20, вал кривошипа 10 и соответственно диск 3, диск 4, ползун 18, водило 19, кривошип 20, вал кривошипа 10 составл ют два кулисных механизма, соответственно первый и второй.

Таким образом, механизм устройства состоит из двух кулисно-параллелограмм- ных механизмов, установленных на общей вращательной паре.

Параллелограммные механизмы служат дл  преобразовани  вращательного движени  кривошипа 20 в поступательные по двум взаимно перпендикул рным направлени м .

Кулисные механизмы выполн ют функцию приводных соответствующих паралле- лограммных механизмов.

Устройство работает следующим образом .

Посредством патрона П устройство устанавливаетс  на вертикальном шпинделе станка дл  обработки оптических деталей.

При обработке осенесимметричных поверхностей включаетс  стопор 22. При обработке осесим1иетричных поверхностей стопор 22 выключаетс , а шкив 11 посред- стовм клиноременной передачи подключаетс  к приводу станка. Непосредственно на данном устройстве регулировочным механизмом 21 устанавливаетс  эксцентриситет е кривошипа 20. Поворотом диска 3 задаетс  угол р, положение которого фиксируетс  зажимом 14.

Число оборотов шпиндел  станка ш , число оборотов устройства шг , число двойных ходов f, амплитуда двойных ходов (величина штриха) F, усилие Р на поводке 8 устанавливаютс  с помощью соответствующих органов управлени  станка.

На держателе 5 закрепл етс  деталь (блок деталей) 6. На обрабатываемую поверхность детали устанавливаетс  инструмент

7. Опусканием поводка 8 в сферическое гнездо 9 инструмента 7 и сообщением ему определенного усили  Р осуществл етс  силовое замыкание контактирующих поверхностей инструмента и детали. На

обрабатываемую поверхность детали подаетс  абразивна  суспензи .

Кривошип 20, получа  вращение ш от шпиндел  станка, вращает водило 19, поворачива сь в отверсти х ползунов 17 и 18,

заставл ет их двигатьс  поступательно вдоль пазов кулис К1 и К2 дисков 2 и 4, привод  их в движение, перпендикул рное ос м кулис. Движение дисков 2 и 4 происходит по опорным поверхност м А и В соответственно корпуса 1 и диска 3.

При этом от работы первого кулисного механизма движение получат все элементы устройства, лежащие над опорным фланцем А корпуса 1.

Элементы устройства, лежащие над опорным фланцем В диска 4, в т.ч. деталь б, будут участвовать в сложном движении, т.к. получают аналогичное движение от работы второго кулисного механизма.

Благодар  параллелограммным механизмам абсолютное движение любой точки М детали будет совершатьс  одновременно только по двум взаимно перпендикул рным направлени м а-а и б-б, параллельным ос м

ОХ и OY поворотной системы координат XOY, жестко св занной с осью вращени  вала кривошипа 10.

В результате сложени  этих движений любые точки обрабатываемой поверхности

детали 6 будут двигатьс  с одинаковыми скорост ми, соверша  путь за полный оборот кривошипа по замкнутым криволинейным траектори м в системе координат XOY, Таким образом, вращательное движение вала кривошипа 10 с помощью двух кулисно-параллелогрэммных механизмов будет преобразовано в колебательное движение любых точек на обрабатываемой поверхности детали по двум взаимно

перпендикул рным направлени м.

Величины проекций путей, проходимых точками на обрабатываемой поверхности детали за один оборот вала кривошипа, на оси ОХ и OY и. следовательно, вид траектории их движений будут зависеть от эксцентриситета е, угла взаимного поворота па- раллелограммных механизмов и их конструктивных размеров.

При р 90° траекторией будет замкнута  крива , близка  к окружности с радиусом , равным е (фиг.З).

ПриО° /х 90°-замкнута  криволинейна  траектори , по форме напоминающа  эллипс, с ос ми, длины которых равны

2е cos p и 2е -sin .

При р 0° - квазилинейна  траектори  длиной равной 2е.

При обработке осесимметричных поверхностей устройству сообщаетс  дополнительно вращательное движение вокруг оси 0-0 со скоростью (иг.

В результате сложени  вращательного движени  устройства со скоростью од и вращательного движени  вала кривошипа 10 со скоростью о)- любые точки М на обрабатываемой поверхности детали будут совершать путь по сложным циклоидальным траектори м в неподвижной системе координат XOY (фиг.6).

При наличии возвратно-поступательного движени  поводка станка с числом двойных ходов f и амплитудой F. сообщаемого инструменту, относительное движение то-- чек обрабатываемой поверхности детали будет происходить по сложным, практически не повтор ющимс  цикловым траектори м , особенно при имеющем здесь место свободном вращении инструмента 7 относительно вертикальной оси сферического шарнира 9 со скоростью шз , завис щей от многих случайных технологических факторов (фиг.7).

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  обработки оптических деталей, содержащее корпус, привод с кривошипом регулируемой длины, кинематически св занным с держателем рабочего

   органа, отличающеес  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей путем обработки как осесимметричных , так и осенесимметричных поверхностей, кинематическа  св зь кривошипа с держателем выполнена в виде трех соосно смонтированных дисков, первый из которых расположен на корпусе и шарнир- но св зан с ним посредством двух параллельных рычагов, второй установлен на

   первом с возможностью относительного поворота и фиксации, а третий шарнирно св зан с вторым другой парой параллельных рычагов и предназначен дл  креплени  держател  рабочего органа, при этом в первом

   и третьем дисках смонтированы кулисные механизмы, направл ющие которых расположены симметрично относительно шарниров соответствующей пары рычагов, ползуны св заны с водилом. размещенным

   по оси дисков и закрепленным на кривошипе , а корпус установлен с возможностью вращени  относительно привода кривошипа .