RU2014964C1 - Method of making mirror surfaces by cutting process - Google Patents

Method of making mirror surfaces by cutting process Download PDF

Info

Publication number
RU2014964C1
RU2014964C1 SU4851526A RU2014964C1 RU 2014964 C1 RU2014964 C1 RU 2014964C1 SU 4851526 A SU4851526 A SU 4851526A RU 2014964 C1 RU2014964 C1 RU 2014964C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
interferometer
tool
center
periphery
distance
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Г.Г. Добровольский
Б.П. Борисенко
В.Д. Андрющенко
Д.А. Жоголев
Original Assignee
Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством Института сверхтвердых материалов им.В.Н.Бакуля АН Украины
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством Института сверхтвердых материалов им.В.Н.Бакуля АН Украины filed Critical Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством Института сверхтвердых материалов им.В.Н.Бакуля АН Украины
Priority to SU4851526 priority Critical patent/RU2014964C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2014964C1 publication Critical patent/RU2014964C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

FIELD: metal working. SUBSTANCE: method comprises steps of mounting an interferometer in its initial position on a support before a tool in direction of it motion from a periphery till a center in a position, spaced from a cutting edge of the tool by a distance, equal to a radius of the part 2, being worked, or being more, than this radius; performing cutting-in and measuring (with use of the interferometers) a distance till a surface of a previous pass; after the interferometer is out of an extental the surface, had been worked over the previous pass, measuring a distance till a surface, had been worked at a current pass; correcting motion of the tool according to a change of the distance, being measured, from the interferometer till the surface of the part. EFFECT: enhanced quality of surface. 2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при изготовлении особо точных зеркальных поверхностей методом резания однокристальным инструментом, например точения алмазным однокристалльным резцом. The invention relates to metal processing and can be used in the manufacture of highly accurate mirror surfaces by cutting with a single-chip tool, for example, turning with a single-crystal diamond cutter.

Известен способ изготовления резанием точных зеркальных поверхностей, по которому рабочему шпинделю с закрепленной на нем деталью сообщают вращение, а суппорту с инструментальной кареткой - движение формообразования [1] . There is a method of manufacturing precise mirror surfaces by cutting, according to which the working spindle with the component attached to it is informed of the rotation, and the support with the tool carriage is informed of the movement of shaping [1].

Для измерения перемещений рабочих органов в двух направлениях, что способствует точности позиционирования движения формообразования, в аналогичном описанному выше способе используют интерферометр [2]. To measure the displacements of the working bodies in two directions, which contributes to the accuracy of positioning of the movement of shaping, an interferometer is used in the method described above [2].

Однако при реализации этого способа имеет место погрешность формы поверхности, обусловленная биениями и вибрациями шпинделя. However, when implementing this method, there is an error in the shape of the surface due to beats and vibrations of the spindle.

Известен способ изготовления резанием зеркальных поверхностей [3], включающий сообщение вращения рабочему шпинделю с закрепленной на нем деталью; сообщение суппорту с кареткой, несущему инструмент и интерферометр, движения формообразования в радиальном направлении от периферии к центру изделия; одновременную корректировку положения инструмента. A known method of manufacturing a cutting of mirror surfaces [3], including a message of rotation to the working spindle with a fixed part on it; communication to the caliper with the carriage carrying the tool and the interferometer, the movement of forming in the radial direction from the periphery to the center of the product; simultaneous adjustment of the position of the tool.

Недостатком этого способа является невозможность устранения систематических погрешностей формы поверхности, возникающих из-за изменения динамики резания и износа резца при движении суппорта от периферии к центру изделия, а также погрешностей настройки формообразующих элементов станка. The disadvantage of this method is the impossibility of eliminating systematic errors in the surface shape arising due to changes in the dynamics of cutting and wear of the cutter when the caliper moves from the periphery to the center of the product, as well as tuning errors of the forming elements of the machine.

Целью изобретения является повышение точности получаемых поверхностей путем учета и компенсации погрешностей, определяемых путем дифференциального сравнения посредством интерферометра траектории движения инструмента на двух или нескольких исследовательских проходах. The aim of the invention is to improve the accuracy of the obtained surfaces by taking into account and compensating for errors determined by differential comparison by means of an interferometer the tool path on two or more research passes.

Для достижения поставленной цели в известном способе изготовления резанием зеркальных поверхностей, при котором рабочему шпинделю с закрепленной на нем деталью сообщают вращение, суппорту, несущему резец и интерферометр - движение формообразования в радиальном направлении от периферии к центру изделия с одновременной корректировкой положения инструмента, согласно изобретению в исходном положении интерферометр закрепляют на суппорте перед инструментом в направлении его перемещения от периферии к центру на расстоянии от режущей кромки резца, равном или превышающем радиус обрабатываемого изделия, осуществляют врезание и с помощью интерферометра измеряют расстояние до поверхности, образованной предыдущим проходом, а после выхода интерферометра за пределы обработанной на предыдущем проходе поверхности измеряют расстояние до поверхности, образованной на данном проходе, после чего по изменению измеренного расстояния от интерферометра до поверхности определяют коррекцию положения инструмента, которая вычисляется как среднее значение коррекции для предыдущего и текущего проходов. To achieve the goal in a known method of manufacturing mirror surfaces by cutting, in which rotation is communicated to the working spindle with the component mounted on it, the support carrying the cutter and the interferometer is the radial movement of shaping from the periphery to the center of the product while adjusting the position of the tool, according to the invention in the initial position, the interferometer is fixed on the caliper in front of the tool in the direction of its movement from the periphery to the center at a distance from the cutting edge a cutter ki equal to or greater than the radius of the workpiece is incised and, using an interferometer, measure the distance to the surface formed by the previous pass, and after the interferometer leaves the surface treated on the previous pass, measure the distance to the surface formed on this pass, after which the measured distance from the interferometer to the surface determine the correction of the position of the tool, which is calculated as the average value of the correction for the previous and t a checking passes.

Кроме того, для улучшения условий учета и компенсации погрешностей, связанных с температурными деформациями резца и его износом по задней поверхности, обработку поверхностей производят несколькими проходами, непрерывно чередуя направленные движения резца от центра изделия к его краю и обратно, причем последний проход выполняя от центра. In addition, to improve the conditions for accounting and compensation for errors associated with the temperature deformation of the cutter and its wear on the rear surface, the surfaces are processed in several passes, continuously alternating the directed movements of the cutter from the center of the product to its edge and back, with the last pass from the center.

Выбор расстояния между инструментом и интерферометром, равным или превышающим радиус обрабатываемого изделия, обусловлен необходимостью при перемещении резца от периферии к центру изделия перемещать интерферометр от центра изделия к периферии по траектории, являющейся продолжением траектории движения резца за центром. В результате интерферометр, закрепленный на суппорте перед резцом на расстоянии, равном или превышающем радиус обрабатываемого изделия, перемещаясь над поверхностью изделия за центром, считывает удвоенное значение ошибки настройки станка данного и предыдущего прохода и натуральное значение ошибки, возникающей из-за изменения динамики резания и износа резца, что позволяет выявить степень влияния различных ошибок и выработать соответствующий компенсирующий сигнал. Перемещаясь навстречу следу резания данного прохода, интерферометр в определенный момент времени достигает средней линии изделия, в этот момент след резца и рабочего пятна интерферометра совмещаются на наклонной ступеньке резания, интерференция исчезает и возобновляется после перехода пятна на поверхность данного прохода. The choice of the distance between the tool and the interferometer equal to or greater than the radius of the workpiece is due to the need when moving the cutter from the periphery to the center of the product to move the interferometer from the center of the product to the periphery along a path that is a continuation of the path of the tool beyond the center. As a result, the interferometer mounted on the support in front of the cutter at a distance equal to or greater than the radius of the workpiece, moving above the surface of the product behind the center, reads twice the value of the machine setup error for this and the previous pass and the natural value of the error that occurs due to changes in cutting dynamics and wear cutter, which allows you to identify the degree of influence of various errors and to develop an appropriate compensating signal. Moving towards the cutting trace of this passage, the interferometer at a certain point in time reaches the midline of the product, at this moment the trace of the cutter and the working spot of the interferometer are combined on the inclined cutting step, the interference disappears and resumes after the spot passes to the surface of this passage.

Во время перехода пятна через ступеньку резания интерферометр обнуляется, накопленная ошибка сбрасывается и после возобновления интерференции начинается цикл накопления ошибки данного прохода. Так, как рабочее пятно интерферометра в это время совмещается со следом резания, т.е. резец и интерферометр привязаны к оному же концентрическому участку обрабатываемой поверхности, момент возобновления интерференции принимается за нулевую точку отсчета. During the transition of the spot through the cutting step, the interferometer is zeroed, the accumulated error is reset, and after the resumption of interference, the accumulation cycle of the error of this passage begins. So, as the working spot of the interferometer at this time is combined with the trace of cutting, i.e. the cutter and the interferometer are tied to the same concentric section of the treated surface, the moment of resumption of interference is taken as the zero reference point.

В случае обработки изделия с наружным радиусом R, имеющим внутреннее отверстие радиуса r, расстояние между резцом и интерферометром должно выбираться не меньше R + r. In the case of processing a product with an outer radius R having an inner hole of radius r, the distance between the cutter and the interferometer should be selected at least R + r.

На фиг. 1 показана схема реализации заявляемого способа; на фиг.2 - изображение поэтапной реализации заявляемого способа, где а - исходное положение суппорта; б - врезание, считывание ошибки предыдущего прохода; в - совмещение ступеньки резания и пятна интерферометра; г - считывание ошибки данного прохода. In FIG. 1 shows a diagram of the implementation of the proposed method; figure 2 - image of a phased implementation of the proposed method, where a is the initial position of the caliper; b - embedding, reading the error of the previous pass; c - the combination of the cutting step and the spot of the interferometer; g - reading the error of this passage.

На фиг.3 изображены различные траектории движения суппорта, сечения образуемых ими поверхностей и характеристики электрических сигналов, получаемых на выходе регистрирующего устройства интерферометра с помощью указанного способа, где
АБ - расчетная траектория при настройке на плоскость;
А1Б1, А2Б2 - действительные траектории, включающие угловые погрешности β1 и β2 настройки на плоскость;
Пр1, . . .,Пр5 - профили сечения поверхностей, образованных проходами с учетом влияния погрешностей настройки (Пр1, Пр2), температурных деформаций δ lт (Пр3), износа инструмента δ lh (Пр4), суммарной погрешности δ lт.h (Пр5); U1,...,U5 - характеристики электрических сигналов на выходе регистрирующего устройства интерферометра, соответствующие проходам ПР1,...,ПР5; U6 - временная диаграмма выработки сигналов обнуления интерферометра.
Figure 3 shows the various trajectories of the caliper, the cross section of the surfaces formed by them and the characteristics of the electrical signals received at the output of the recording device of the interferometer using the specified method, where
AB - calculated trajectory when tuning to a plane;
A 1 B 1 , A 2 B 2 - actual trajectories, including angular errors β 1 and β 2 settings on the plane;
Pr1,. . ., Pr5 - profiles of the cross section of surfaces formed by passages taking into account the influence of tuning errors (Pr1, Pr2), temperature strains δ l t (Pr3), tool wear δ l h (Pr4), total error δ l th (Pr5); U 1 , ..., U 5 - characteristics of electrical signals at the output of the recording device of the interferometer, corresponding to the passages PR1, ..., PR5; U6 is a timing chart for generating interferometer nulling signals.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. The proposed method is implemented as follows.

На рабочий шпиндель 1 устанавливают деталь 2 и сообщают ему вращение; суппорту 3, несущему резец 4, обеспечивают движение формообразования радиально от периферии к центру изделия. Осуществляют предварительную обработку изделия для получения зеркальной поверхности заданной формы. Интерферометр 5 устанавливают на суппорте 3 перед инструментом в направлении его перемещения от периферии к центру на расстоянии, равном радиусу R обрабатываемой детали 2. Производят настройку интерферометра 5, ориентируя его по нормали к обработанной поверхности на расстоянии ≈ R/2 от центра изделия. Суппорт 3 отводят в исходное положение таким образом, чтобы резец 4 и рабочее пятно 6 интерферометра 5 находились по одну сторону от центра изделия 2. Устанавливают заданную глубину резания и включают регистрирующий прибор 7, содержащий цифровой счетчик перемещений и осциллографический блок измерения фазы интерферометра 5. Включают систему 8 технического зрения типа СТ3-1, содержащую приемную матричную камеру КТ-2, которую ориентируют на осциллографическое изображение интерферометрического сигнала прибора 7. Включают ЭВМ9 и блок управления 10. Устройство коррекции траектории движения суппорта 11 и пьезопакет коррекции динамических погрешностей 12 устанавливают в среднее положение. Производят проверку настройки станка на заданную траекторию движения суппорта и осуществляют контроль движения суппорта и контроль функционирования ЭВМ по заданной программе. On the working spindle 1 install part 2 and tell him the rotation; the caliper 3, carrying the cutter 4, provide the movement of forming radially from the periphery to the center of the product. Carry out pre-processing of the product to obtain a mirror surface of a given shape. Interferometer 5 is installed on the support 3 in front of the tool in the direction of its movement from the periphery to the center at a distance equal to the radius R of the workpiece 2. The interferometer 5 is adjusted, orienting it normal to the machined surface at a distance of ≈ R / 2 from the center of the product. The support 3 is returned to its original position so that the cutter 4 and the working spot 6 of the interferometer 5 are located on one side from the center of the product 2. Set the desired cutting depth and turn on the recording device 7, which contains a digital displacement counter and an oscillographic block for measuring the phase of the interferometer 5. Turn on system 8 technical vision type ST3-1, containing the receiving matrix camera KT-2, which is oriented to the oscillographic image of the interferometric signal of the device 7. Turn on the computer 9 and the control unit 1 0. The device for correction of the trajectory of movement of the caliper 11 and the piezo-packet correction of dynamic errors 12 are set in the middle position. Check the machine settings for a given trajectory of the caliper and monitor the movement of the caliper and control the operation of the computer according to a given program.

Поэтапная реализация заявляемого способа представлена на фиг.2. Перед началом работы интерферометр обнуляют. Суппорту 3 сообщают рабочий ход. До начала резания интерферометр 5 контролирует поверхность предыдущего прохода перед центром 0 изделия 2, во время врезания интерферометр 5 обнуляется снова и после врезания продолжает контроль поверхности предыдущего прохода до достижения средней линии 13. При переходе через ступеньку резания 14 интерферометр 5 вырабатывает электрический импульс положительной полярности, обнуляющий интерферометр 5, показания текущего значения ошибки сбрасываются и интерферометр начинает контролировать поверхность данного прохода до выхода рабочего пятна 6 интерферометра за пределы изделия 2 и выработки очередного импульса сброса. Регистрирующий прибор 7 отображает информацию о текущих значениях величины суммарной ошибки, считываемой интерферометром 5, и транслирует ее в систему 8 (СТ3-1) и во входное устройство ЭВМ 9. A phased implementation of the proposed method is presented in figure 2. Before starting work, the interferometer is reset. The caliper 3 is informed of the working stroke. Prior to cutting, the interferometer 5 controls the surface of the previous pass in front of the center 0 of the product 2, during the insertion, the interferometer 5 is reset to zero and after cutting continues to control the surface of the previous pass until the middle line 13 is reached. When passing through the cutting step 14, the interferometer 5 generates an electrical pulse of positive polarity, zeroing interferometer 5, the readings of the current error value are reset and the interferometer begins to control the surface of this passage until the working spot 6 interferometer beyond the article 2 and generation of the next reset pulse. The recording device 7 displays information about the current values of the total error value read by the interferometer 5, and translates it into the system 8 (CT3-1) and into the input device of the computer 9.

Погрешности формы поверхностей, полученные при воздействии различных влияющих факторов проходами Пр1,...,Пр5, выражены соответствующими электрическими сигналами U1, ...,U5 на характерных участках 01-0, 0-02, 02-03, сформированных импульсами сброса напряжения U6. При обработке изделия 2 от периферии к центру проходом Пр1 интерферометр 5 на участке 01-0 следует по траектории ошибки настройки на плоскость β1 предыдущего прохода и при условии отсутствия динамических погрешностей ΔТ иΔ h относительно предыдущего прохода фиксирует нулевое значение суммарной ошибки, что на участке 01-0 диаграммы электрического напряжения U1 представлено прямой линией нулевого уровня.Errors in the shape of surfaces obtained by various influential factors through passages Pr1, ..., Pr5 are expressed by the corresponding electrical signals U 1 , ..., U 5 in characteristic areas 0 1 -0, 0-0 2 , 0 2 -0 3 formed by voltage dump pulses U 6 . When processing product 2 from the periphery to the center by passage Pr1, the interferometer 5 in the area 0 1 -0 follows the path of the setup error on the β 1 plane of the previous pass and, provided there are no dynamic errors ΔТ and Δ h relative to the previous pass, fixes a zero value of the total error, which is 0 1 -0 diagram of the electrical voltage U 1 represented by a straight line of zero level.

На участке 0-02 прохода Пр1 интерферометр 5 считывает удвоенное значение ошибки β1. Здесь изменение U1 описывается прямой линией с углом наклона 2 β1, так как на этом участке погрешность траектории движения суппорта суммируется с такой же по величине погрешностью изготовления поверхности изделия, выполненной предыдущим проходом. На участке 02-03 прохода Пр1 цикл считывания ошибки осуществляется аналогично циклу участка 0-02 и дает величину ошибки 2β1 1.On the plot 0-0 2 passes Pr1, the interferometer 5 reads the double value of the error β 1 . Here, the change in U 1 is described by a straight line with an inclination angle of 2 β 1 , since in this section the error of the trajectory of the caliper is summed up with the same error in manufacturing the surface of the product made by the previous pass. On the plot 0 2 -0 3 of the pass Pr1, the error reading cycle is carried out similarly to the cycle of the plot 0-0 2 and gives the error value 2β 1 1.

Для осуществления коррекции траектории движения суппорта 3 необходимо построить по полученным данным U1 эпюру расстояний от поверхности до интерферометра, приняв за начало отсчета точку 02, соответствующую обнулению интерферометра в момент попадания резца и интерферометра на один и тот же концентрический участок обрабатываемой поверхности.To carry out the correction of the trajectory of the caliper 3, it is necessary to plot the plot of the distance from the surface to the interferometer from the data obtained U 1 , taking the point 0 2 as the reference point, which corresponds to zeroing the interferometer when the cutter and interferometer hit the same concentric section of the treated surface.

В рассматриваемом конкретном примере необходимо поступить следующим образом: отрезок ОС участка 0-02 переместить параллельно самому себе до совмещения точки С с точкой 02; отрезок 010 переместить параллельно самому себе до совмещения точки 0 с точкой 0; скорректированная эпюра расстояний от интерферометра до поверхности получается поворотом исходной эпюры, т.е. линии 0' 100' 2Д, вокруг точки 02 на угол β1 по часовой стрелке.In this particular example, it is necessary to do the following: move the segment of the segment 0-0 2 in parallel to itself until the point C coincides with the point 0 2 ; move segment 0 1 0 parallel to itself until the combination of point 0 with point 0; the corrected plot of the distances from the interferometer to the surface is obtained by turning the original plot, i.e. line 0 ' 1 00 ' 2 D, around point 0 2 at an angle β 1 clockwise.

Описанная операция, как и операция по сравниванию траекторий на различных участках, по выявлению различных видов погрешностей и выработке сигналов коррекции положения инструмента с помощью автоматической системы регулирования, осуществляются посредством ЭВМ по специальной программе. The described operation, as well as the operation of comparing the trajectories in different areas, to identify various types of errors and to generate signals for correcting the position of the tool using an automatic control system, is carried out by computer using a special program.

Общие принципы выявления различных видов погрешностей в процессе реализации способа проиллюстрированы ниже на конкретных примерах. Во время прохода Пр2, осуществляемого после поднастройки станка с учетом погрешности, найденной в процессе прохода Пр1, суппорт 3 начинает двигаться по траектории А2Б2 с возможной ошибкой β2. В этом случае соотношения между результирующей ошибкой δ прохода Пр2, отображаемой напряжением U2, и ошибкой β1 предыдущего прохода Пр1 имеют следующий вид:
на участке 01-0 δ01-(-β2)=β12
на участке 0-02 δ112
на участке 02-03 δ2=-2β2/2=β2
На примере прохода Пр3, где независимо от других ошибок рассматриваются характеристики погрешностей, вносимых температурными деформациями инструмента δ l(T) (напряжение U3) и прохода Пр4, содержащего ошибку износа инструмента δ l(h) (напряжение U4), можно сделать вывод, что суммарная ошибка δ l(T,h), содержащаяся в траектории прохода Пр5 (напряжение U5), может быть в значительной степени скомпенсирована преднамеренно введенной ошибкой. Настройки станка противоположного знака β, а оставшаяся часть погрешности устраняется системой автоматического регулирования с помощью пьезопакета 14.
General principles for identifying various types of errors in the process of implementing the method are illustrated below with specific examples. During the passage Pr2, carried out after the adjustment of the machine, taking into account the error found during the passage Pr1, the support 3 begins to move along the path A 2 B 2 with a possible error β 2 . In this case, the relationship between the resulting error δ of the passage Pr2, displayed by the voltage U 2 , and the error β 1 of the previous passage Pr1 have the following form:
in the area 0 1 -0 δ 0 = β 1 - (- β 2 ) = β 1 + β 2
in the area 0-0 2 δ 1 = β 12
the area 0 2 -0 3 δ 2 = -2β 2/2 = β 2
By the example of passage Pr3, where, regardless of other errors, the characteristics of errors introduced by temperature deformations of the tool δ l (T) (voltage U 3 ) and passage Pr4, containing the wear error of the tool δ l (h) (voltage U 4 ), are considered, we can conclude that the total error δ l (T, h) contained in the path of passage Pr5 (voltage U 5 ) can be largely compensated by an intentionally introduced error. The machine settings of the opposite sign β, and the remaining part of the error is eliminated by the automatic control system using piezoelectric packet 14.

На фиг. 4 изображены характеристики погрешностей формы изделия, возникающие из-за изменения динамики резания и износа инструмента при разных направлениях обработки: от периферии к центру изделия и от центра к периферии. Введем величины и обозначения: δ l1(T) - характеристика температурных деформаций инструмента при прямом проходе от периферии к центру изделия; δ l2(T) - то же, при обратном проходе; δ l1(h) - характеристика износа алмазного резца по задней поверхности за один проход от периферии к центру изделия; δ l2(h) - то же при обратном проходе; Пр1, Пр2 - траектории движения режущей кромки резца при наличии температурных деформаций; Пр3, Пр4 - траектории движения режущей кромки резца, образованные проходами с учетом износа инструмента; Пр5 - траектория движения режущей кромки резца при проходе от центра изделия при взаимной компенсации погрешностей δ l2(T) и δ l2(h), которая показывает (см. фиг.4), что при обратном проходе оба вида погрешностей имеют противоположные знаки и при определенных условиях взаимно компенсируются.In FIG. 4 shows the characteristics of the errors in the shape of the product that arise due to changes in the dynamics of cutting and tool wear in different directions of processing: from the periphery to the center of the product and from the center to the periphery. We introduce the quantities and notation: δ l 1 (T) - characteristic of the temperature deformations of the instrument in a direct passage from the periphery to the center of the product; δ l 2 (T) - the same, with the return pass; δ l 1 (h) - characteristic of the wear of the diamond tool on the rear surface in one pass from the periphery to the center of the product; δ l 2 (h) - the same with the return pass; Pr1, Pr2 - the trajectory of the cutting edge of the cutter in the presence of temperature deformations; Pr3, Pr4 - trajectories of the cutting edge of the cutter formed by the passages taking into account wear of the tool; PR5 - the trajectory of the cutting edge of the cutter when passing from the center of the product with mutual compensation of errors δ l 2 (T) and δ l 2 (h), which shows (see figure 4) that when returning, both types of errors have opposite signs and under certain conditions mutually offset.

На фиг.5 показана последовательность обработки поверхности изделия повышенной точности, получаемой путем учета и компенсации погрешностей по заявляемому способу при непрерывном двустороннем резании несколькими проходами без выхода резца за пределы обрабатываемого изделия: Пр1,...,Пр3 обозначены проходы от периферии к центру изделия, Пр2,...,Пр4 - проходы от центра изделия к периферии; δ l1,...,δ l4 - температурные удлинения инструмента при проходах Пр1,...,Пр4; U1,....,U4- характеристики электрических сигналов на выходе регистрирующего устройства интерферометра соответствующие проходам Пр1,...,Пр4; U5 - временная диаграмма выработки сигналов обнуления интерферометра.Figure 5 shows the sequence of surface treatment of the product with high accuracy, obtained by accounting for and compensating for errors according to the claimed method with continuous two-sided cutting with several passes without the cutter leaving the workpiece: Pr1, ..., Pr3 shows the passes from the periphery to the center of the product, Pr2, ..., Pr4 - passages from the center of the product to the periphery; δ l 1 , ..., δ l 4 - temperature elongations of the tool during passes Pr1, ..., Pr4; U 1 , ...., U 4 - characteristics of electrical signals at the output of the recording device of the interferometer corresponding to the passages Pr1, ..., Pr4; U 5 is a timing chart for generating interferometer nulling signals.

Из приведенных на фиг.5 диаграмм видно, что наименее подверженным влиянию динамических погрешностей, связанных с изменением температуры инструмента и износа резца, является последний проход от центра. В этом случае инструмент работает при установившихся тепловых потоках, при неизменной глубине резания и при равномерном износе задней поверхности резца. Из диаграммы фиг.5 также следует, что 1-й проход от периферии к центру при чистовой обработке можно исключить, так как он вносит недопустимо большие погрешности, требующие устранения при последующих проходах. From the diagrams shown in FIG. 5, it can be seen that the last passage from the center is the least affected by dynamic errors associated with changes in tool temperature and tool wear. In this case, the tool operates at steady-state heat fluxes, with a constant depth of cut and with uniform wear on the rear surface of the cutter. From the diagram of figure 5 it also follows that the 1st pass from the periphery to the center during finishing can be excluded, since it introduces unacceptably large errors that need to be eliminated in subsequent passes.

Некоторые трудности, возникающие при врезании инструмента в центре изделия из-за возможности перехода резца на сторону обратного вращения за центром изделия, могут быть сняты точностью позиционирования и корректировкой скорости подачи инструмента перед центром при глубинах резания, не превышающих 0,7...5 мкм. Some difficulties arising when cutting the tool in the center of the product due to the possibility of the cutter moving to the reverse rotation side behind the center of the product can be removed by positioning accuracy and adjusting the tool feed speed in front of the center at cutting depths not exceeding 0.7 ... 5 μm .

При обработке оптических поверхностей диаметром до 400 мм, имеющих радиус кривизны до 6 м, погрешность изготовления изделия по прототипу составляла 0,6...0,8 мкм на диаметр. Изделия с такими же параметрами, полученные по заявляемому способу, имеют погрешность изготовления 0,08...0,12 мкм на диаметр. When processing optical surfaces with a diameter of up to 400 mm, having a radius of curvature of up to 6 m, the error in the manufacture of the product according to the prototype was 0.6 ... 0.8 μm per diameter. Products with the same parameters obtained by the present method have a manufacturing error of 0.08 ... 0.12 μm per diameter.

Следовательно, точность изготовления изделия возросла в 5 раз. Therefore, the manufacturing accuracy of the product has increased 5 times.

Предлагаемая измерительная схема устройства позволяет повысить точность изготовления изделия в 4 раза, т.е. погрешность изготовления поверхности может находиться в пределах 0,032...0,048 мкм. The proposed measuring circuit of the device allows to increase the accuracy of manufacturing the product by 4 times, i.e. surface manufacturing error can be in the range of 0.032 ... 0.048 microns.

Claims (2)

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЗАНИЕМ ЗЕРКАЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, включающий вращение детали, закрепленной на рабочем шпинделе, формообразующее перемещение инструмента в радиальном направлении от периферии к центру детали, измерение положения рабочих органов интерферометром и коррекцию положения инструмента, отличающийся тем, что, с целью повышения точности изготовления деталей, измеряют растояние до поверхности, образованной на предыдущем проходе, интерферометром, установленным на суппорте перед инструментом в направлении его перемещения от периферии к центру на расстоянии от режущей кромки инструмента не менее радиуса обрабатываемой детали, а после выхода интерферометра за пределы обработанной на предыдущем проходе поверхности измеряют расстояние до поверхности, образованной на данном проходе, а коррекцию положения инструмента осуществляют по изменению измеренного расстояния от интерферометра до поверхности детали. 1. METHOD OF PRODUCTION BY CUTTING OF MIRROR SURFACES, including rotation of the part mounted on the working spindle, form-forming movement of the tool in the radial direction from the periphery to the center of the part, measurement of the position of the working bodies with an interferometer and correction of the position of the tool, characterized in that, in order to improve the accuracy of manufacturing of parts , measure the distance to the surface formed on the previous pass, an interferometer mounted on a support in front of the tool in the direction of its movement t of the periphery to the center at a distance from the cutting edge of the tool is not less than the radius of the workpiece, and after the interferometer leaves the surface machined in the previous pass, the distance to the surface formed at this pass is measured, and the position of the tool is adjusted by changing the measured distance from the interferometer to the surface the details. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку поверхности производят за несколько проходов, чередуя направление движения инструмента от периферии детали к центру и от центра к периферии, а последний проход выполняют при направлении движения инструмента от центра изделия к периферии. 2. The method according to claim 1, characterized in that the surface treatment is performed in several passes, alternating the direction of movement of the tool from the periphery of the part to the center and from the center to the periphery, and the last pass is performed when the tool moves from the center of the product to the periphery.
SU4851526 1990-07-16 1990-07-16 Method of making mirror surfaces by cutting process RU2014964C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4851526 RU2014964C1 (en) 1990-07-16 1990-07-16 Method of making mirror surfaces by cutting process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4851526 RU2014964C1 (en) 1990-07-16 1990-07-16 Method of making mirror surfaces by cutting process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2014964C1 true RU2014964C1 (en) 1994-06-30

Family

ID=21527760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4851526 RU2014964C1 (en) 1990-07-16 1990-07-16 Method of making mirror surfaces by cutting process

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2014964C1 (en)

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. "Jron Age Metal Working Jnternational" 1979, 18 N 2,с.32-35. *
2. Станки фирмы "МУР" для алмазного точения, 1980, 2, N 4, стр.225-227. *
3. Авторское свидетельство СССР N 1027930, кл. B 23B 5/40, 1981. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4831872A (en) Method of measuring gear errors through meshing and separating and a machine thereof
EP1877735B1 (en) Method of producing a rotary encoder scale member
US4240069A (en) Angle coder with variable input angle
EP0679510A1 (en) Method and device for fabricating a screener
US20020134927A1 (en) Optical encoder
JP4108968B2 (en) Method and apparatus for measuring a rolling tool
CN103424069B (en) For the optical devices of many geometric errors measurement amount, interference system and measuring method
RU2014964C1 (en) Method of making mirror surfaces by cutting process
US6312314B2 (en) Guidewire position locator
JPH06313719A (en) Rotary encoder
GB2091418A (en) Contact-free sensing of a moving mass of material
JPH03156339A (en) Apparatus for measuring deviation of tooth of gear
CN214149152U (en) One-way micro-displacement detection device based on light spot image
JPH07100736A (en) Spindle position measuring device
JPH0341334A (en) Measuring apparatus of nick value of gear
JP2000197984A (en) Laser beam machining method and its device
JPS62173151A (en) Measured value compensator for linear scale
CN115420221B (en) Cylinder straightness in-situ self-calibration measurement method based on laser Doppler velocimeter
JPS63115011A (en) Displacement measuring instrument
SU735915A1 (en) Interference method of measuring object angular displacements
JP2001056213A (en) Surface shape measuring device and measuring method
RU50136U1 (en) DEVICE FOR PREDICTION OF ACCURACY OF PARTS PROCESSING ON HIGH-PRECISION CNC EQUIPMENT
JPS6324110A (en) Optical position detecting device
SU1024187A1 (en) Method of increasing kinematic accuracy of gear cutting machine
JPH0780757A (en) Position displacement measuring method and device in machine tool