RU2581694C2

RU2581694C2 - Method of treatment axisymmetric optical surfaces and tools for implementation

Info

Publication number: RU2581694C2
Application number: RU2014130088/02A
Authority: RU
Inventors: Михаил Николаевич Семчуков
Priority date: 2014-07-22
Filing date: 2014-07-22
Publication date: 2016-04-20
Also published as: RU2014130088A

Abstract

FIELD: optical instrument.

SUBSTANCE: group of inventions relates to optical instrument engineering and can be used for the axisymmetric high-precision optical surfaces. Processing method comprises rotating of the workpiece around the axis of symmetry of the treated surface, reciprocating rocking motion of multielement tool contacting the work items to the work surface in the annular zones disposed concentrically and coaxially with the tool and the machined surface shaping control. Space above the work surface creating a radial magnetic field symmetry axis coincides with the axis of the tool. At each of its operating elements an inductor is placed on the condition of its turns intersecting with lines of force created by the radial magnetic field at points equidistant from the axis of symmetry of the magnetic field through which an electric current. Carry out an individual work item change in pressure tool by adjusting the current flowing in a variety of inductors. Description of apparatus for performing the method.

EFFECT: improves the accuracy of shaping and processing performance of axially symmetric optical surfaces.

2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к технологии оптического приборостроения и может быть использовано для получения прецизионных осесимметричных исполнительных поверхностей различных оптических деталей, в том числе асферических.The invention relates to optical instrumentation technology and can be used to obtain precision axisymmetric Executive surfaces of various optical parts, including aspherical.

Известен способ обработки сферических поверхностей, заключающийся в том, что заготовку вращают, инструмент в виде отдельных рабочих элементов, имеющих сферические торцевые поверхности и расположенных концентрично по отношению друг к другу, размещают под углом к оси вращения детали, сообщают рабочим элементам вращение вокруг своей оси и в процессе обработки автономно изменяют скорости вращения и давление рабочих элементов на заготовку (Авторское свидетельство СССР №1414581, кл. В24В 13/02).A known method of processing spherical surfaces, which consists in the fact that the workpiece is rotated, the tool in the form of separate working elements having spherical end surfaces and arranged concentrically with respect to each other, is placed at an angle to the axis of rotation of the part, the working elements are informed about rotation around its axis and during processing autonomously change the rotation speed and pressure of the working elements on the workpiece (USSR Author's Certificate No. 1414581, class B24V 13/02).

Недостатком данного способа является его непригодность для обработки асферических поверхностей, объясняющаяся тем, что условия формообразования обрабатываемой поверхности при постоянном угловом рассогласовании осей вращения кольцевого инструмента и заготовки выполняются только для случая сферической поверхности.The disadvantage of this method is its unsuitability for processing aspherical surfaces, due to the fact that the shaping conditions of the machined surface with a constant angular mismatch of the rotation axes of the ring tool and the workpiece are fulfilled only for the case of a spherical surface.

Наиболее близким к заявляемому является способ обработки осесимметричных оптических поверхностей, раскрытый в описании к авторскому свидетельству СССР №918040, кл. В24В 13/02, включающий вращение заготовки вокруг оси симметрии обрабатываемой поверхности, возвратно-качательное движение многоэлементного инструмента, контактирующего рабочими элементами с обрабатываемой поверхностью в кольцевых зонах, расположенных концентрично и соосно с инструментом, и управление формообразованием обрабатываемой поверхности путем индивидуального изменения давления рабочих элементов инструмента на заготовку, причем изменение давления производят с помощью упругой деформации пружин сжатия, усилия которых передаются на соответствующие рабочие элементы инструмента.Closest to the claimed is a method of processing axisymmetric optical surfaces, disclosed in the description of the copyright certificate of the USSR No. 918040, class. В24В 13/02, including rotation of the workpiece around the axis of symmetry of the machined surface, the reciprocating motion of a multi-tool, contacting work elements with the machined surface in annular zones located concentrically and coaxially with the tool, and controlling the shaping of the machined surface by individually changing the pressure of the tool working elements on the workpiece, and the pressure change is produced using elastic deformation of the compression springs, the forces of which I transmit tysya on the corresponding working elements of the tool.

Недостатком этого способа является относительно невысокая точность формы обработанной поверхности, что объясняется сложностью обеспечения требуемого распределения давления между рабочими элементами инструмента при помощи пружинных механизмов. Еще одним недостатком данного способа является низкая производительность получения прецизионных поверхностей, вызванная невозможностью оперативной регулировки давления на рабочие элементы.The disadvantage of this method is the relatively low accuracy of the shape of the treated surface, which is explained by the complexity of ensuring the required pressure distribution between the working elements of the tool using spring mechanisms. Another disadvantage of this method is the low productivity of obtaining precision surfaces, due to the inability to quickly adjust the pressure on the working elements.

Известен инструмент для обработки осесимметричных оптических поверхностей, содержащий корпус, на котором размещены концентрично расположенные кольцевые рабочие элементы, установленные с зазором и с возможностью относительного осевого перемещения, посредством индивидуальных механизмов прижима кольцевых рабочих элементов к обрабатываемой поверхности, выполненных для каждого кольцевого рабочего элемента в виде смонтированного в корпусе сепаратора, несущего упоры, и рычагов, установленных с возможностью взаимодействия одним концом с упором, а другим концом и центральной частью соответственно с подпружиненным стаканом и опорой, расположенными в корпусе (Авторское свидетельство СССР №918040, кл. В24В 13/02).A known tool for processing axisymmetric optical surfaces, comprising a housing on which concentrically arranged annular working elements are placed, installed with a gap and with the possibility of relative axial movement, by means of individual mechanisms of pressing the annular working elements to the work surface, made for each annular working element in the form of a mounted in the cage of the separator bearing supports and levers installed with the possibility of interaction with one end with an emphasis, and the other end and the central part, respectively, with a spring-loaded glass and support located in the housing (USSR Author's Certificate No. 918040, class B24V 13/02).

Недостатком данного инструмента является сложность обеспечения требуемого распределения давления между рабочими элементами инструмента и, как следствие, невысокая точность формы обработанной поверхности. Еще одним недостатком этого инструмента являются большие затраты времени, требующегося для регулировки давления на различные рабочие элементы, что приводит к общему снижению производительности процесса обработки.The disadvantage of this tool is the difficulty in ensuring the required pressure distribution between the working elements of the tool and, as a result, the low accuracy of the shape of the treated surface. Another disadvantage of this tool is the large investment of time required to adjust the pressure on various working elements, which leads to an overall decrease in the productivity of the processing process.

Технический результат от использования изобретения по пп. 1 и 2 заключается в повышении точности формообразования и производительности обработки осесимметричных оптических поверхностей.The technical result from the use of the invention according to paragraphs. 1 and 2 is to increase the accuracy of shaping and processing performance of axisymmetric optical surfaces.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе обработки осесимметричных оптических поверхностей, включающем вращение заготовки вокруг оси симметрии обрабатываемой поверхности, возвратно-качательное движение многоэлементного инструмента, контактирующего рабочими элементами с обрабатываемой поверхностью в кольцевых зонах, расположенных концентрично и соосно с инструментом, и управление формообразованием обрабатываемой поверхности путем индивидуального изменения давления рабочих элементов инструмента на заготовку, в пространстве над обрабатываемой оптической поверхностью создают радиальное магнитное поле, ось симметрии которого совпадает с осью инструмента, а на каждом из его рабочих элементов размещают катушку индуктивности из условия пересечения ее витков с силовыми линиями созданного радиального магнитного поля в точках, равноудаленных от оси симметрии магнитного поля, по которой пропускают электрический ток, при этом индивидуальное изменение давления рабочих элементов инструмента осуществляют изменением силы тока, протекающего в различных катушках индуктивности.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of processing axisymmetric optical surfaces, including the rotation of the workpiece around the axis of symmetry of the machined surface, the reciprocating motion of a multi-element tool in contact with the working elements with the machined surface in annular zones located concentrically and coaxially with the tool, and shaping control the processed surface by individually changing the pressure of the working elements of the tool on the workpiece cu, in the space above the optical surface to be treated, a radial magnetic field is created, the axis of symmetry of which coincides with the axis of the tool, and an inductor is placed on each of its working elements from the condition that its turns intersect with the lines of force of the created radial magnetic field at points equidistant from the axis of symmetry the magnetic field through which an electric current is passed, while the individual change in the pressure of the working elements of the tool is carried out by changing the current strength ary inductors.

Указанный выше технический результат достигается также тем, что в инструменте для обработки осесимметричных оптических поверхностей, содержащем корпус, на котором размещены концентрично расположенные кольцевые рабочие элементы, установленные с зазором и с возможностью относительного осевого перемещения посредством индивидуальных механизмов прижима кольцевых рабочих элементов к обрабатываемой поверхности, корпус изготовлен из материала с высокой магнитной проницаемостью и выполнен в виде стакана с соосно расположенным внутри него цилиндрическим сердечником, на поверхности которого намотана катушка индуктивности, при этом кольцевые рабочие элементы расположены на нижней поверхности тонкой пластины, выполняющей функцию механической мембраны, край которой закреплен на торцевой поверхности упомянутого стакана, а центр - на торце цилиндрического сердечника, вторым своим торцом соединенного с дном стакана, причем каждый из индивидуальных механизмов прижима рабочих элементов выполнен в виде установленного над рабочим элементом сверху указанной пластины кольца, на котором закреплена катушка индуктивности, ось симметрии которой совпадает с осью инструмента.The above technical result is also achieved by the fact that in a tool for processing axisymmetric optical surfaces containing a housing on which concentrically arranged annular working elements are mounted, installed with a gap and with the possibility of relative axial movement by means of individual mechanisms for pressing the annular working elements to the surface to be treated, the housing made of a material with high magnetic permeability and made in the form of a glass with a coaxially located inside about a cylindrical core, on the surface of which an inductor is wound, while the ring working elements are located on the lower surface of a thin plate that performs the function of a mechanical membrane, the edge of which is fixed on the end surface of the said glass, and the center is on the end of the cylindrical core, its second end connected to the bottom of the glass, and each of the individual mechanisms for clamping the working elements is made in the form of a ring mounted above the working element on top of the indicated plate, n in which the inductor is fixed, the axis of symmetry of which coincides with the axis of the tool.

В предлагаемых способе и устройстве, благодаря применению иного принципа управления давлением рабочих элементов инструмента на обрабатываемую поверхность, основанного на использовании электромагнитных явлений, обеспечивается более высокая точность регулировки распределения нагрузки по круговым зонам обрабатываемой поверхности, что позволяет повысить точность ее формообразования. Одновременно снижаются затраты времени на перераспределение нагрузки по кольцевым зонам заготовки. В результате достигается повышение производительности процесса обработки поверхностей.In the proposed method and device, due to the application of a different principle of controlling the pressure of the working elements of the tool on the work surface, based on the use of electromagnetic phenomena, a higher accuracy of adjusting the load distribution over the circular zones of the work surface is provided, which improves the accuracy of its formation. At the same time, the time spent on redistributing the load along the annular zones of the workpiece is reduced. The result is an increase in the productivity of the surface treatment process.

Сущность изобретения поясняется чертежами, приведенными на фиг. 1, 2, 3, 4, 5 и 6.The invention is illustrated by the drawings shown in FIG. 1, 2, 3, 4, 5 and 6.

На схеме, представленной на фиг. 1, показан пример реализации предлагаемых способа и инструмента для случая обработки сферических поверхностей и асферических поверхностей с малой асферичностью.In the diagram of FIG. 1, an example of the implementation of the proposed method and tool for the case of processing spherical surfaces and aspherical surfaces with low asphericity is shown.

На фиг. 2 показано взаимное расположение проекций основных конструктивных элементов инструмента на плоскость, перпендикулярную его оси.In FIG. 2 shows the relative position of the projections of the main structural elements of the tool on a plane perpendicular to its axis.

На фиг. 3 представлен разрез инструмента плоскостью, перпендикулярной его оси, и показан вариант конструктивного исполнения пластины, выполняющей функцию механической мембраны.In FIG. Figure 3 shows a section of a tool with a plane perpendicular to its axis, and an embodiment of a plate performing the function of a mechanical membrane is shown.

На фиг. 4 в увеличенном масштабе показано местное сечение инструмента, дающее представление об одном из возможных вариантов соединения между собой основных конструктивных элементов инструмента.In FIG. 4 on an enlarged scale shows the local section of the tool, giving an idea of one of the possible options for connecting together the main structural elements of the tool.

На фиг. 5 и 6 в двух проекциях показан пример конструкции рабочего элемента инструмента для случая обработки асферической поверхности с большой асферичностью.In FIG. 5 and 6 in two projections shows an example of the construction of the working element of the tool for the case of processing an aspherical surface with high asphericity.

Обрабатываемая заготовка 1 (фиг. 1) установлена на планшайбе 2, приводимой во вращение со скоростью n_заг от привода вращения нижнего звена оптического шлифовально-полировального станка (на схеме не показан). На обрабатываемую поверхность установлен многоэлементный инструмент (на схеме представлен его разрез плоскостью, содержащей ось заготовки). Рабочие элементы инструмента выполнены в виде колец 3, 4, 5, 6, диаметры которых выбираются с таким расчетом, чтобы они вставлялись друг в друга с небольшим зазором. Количество колец может быть различным в зависимости от диаметра детали и требований к точности формы обрабатываемой поверхности. Обращенные к заготовке нижние торцы колец имеют сферическую форму, кривизна которой соответствует кривизне обрабатываемой поверхности. Кольца 3-6 закреплены на нижней поверхности тонкой пластины 7, выполняющей функцию механической мембраны, деформация которой позволяет кольцам 3-6 независимо друг от друга самоустанавливаться по обрабатываемой поверхности. Сверху на пластине 7 закреплены кольца 8, расположенные таким образом, что каждое из них находится над одним из рабочих элементов соосно с ним. С помощью кольца 9 и втулки 10 край пластины 7 закреплен на торцевой поверхности стакана 11, а центр - на торце цилиндрического сердечника 12, который, в свою очередь, своим вторым торцом соединен с дном стакана 11 и расположен соосно последнему. На верхней торцевой поверхности стакана 11 закреплен ниппель 13, в глухое отверстие которого вставляется шаровой наконечник поводка 14 верхнего звена станка, на котором ведется обработка.The workpiece 1 (Fig. 1) is mounted on the faceplate 2, driven into rotation with a speed n _zag from the rotation drive of the lower link of the optical grinding and polishing machine (not shown in the diagram). A multi-element tool is installed on the surface to be machined (the diagram shows its section by a plane containing the axis of the workpiece). The working elements of the tool are made in the form of rings 3, 4, 5, 6, the diameters of which are selected so that they are inserted into each other with a small gap. The number of rings may vary depending on the diameter of the part and the requirements for the accuracy of the shape of the surface to be treated. The lower ends of the rings facing the workpiece have a spherical shape, the curvature of which corresponds to the curvature of the workpiece. Rings 3-6 are fixed on the lower surface of a thin plate 7, which performs the function of a mechanical membrane, the deformation of which allows rings 3-6 to independently self-install on the work surface. On top of the plate 7 are fixed rings 8, arranged in such a way that each of them is located above one of the working elements in alignment with it. Using the ring 9 and the sleeve 10, the edge of the plate 7 is fixed on the end surface of the cup 11, and the center is on the end of the cylindrical core 12, which, in turn, is connected to the bottom of the cup 11 with its second end and is aligned with the last. On the upper end surface of the glass 11, a nipple 13 is fixed, into the blind hole of which a ball tip of the lead 14 of the upper link of the machine on which the processing is being inserted is inserted.

При обработке на поводок подается усилие, направленное вертикально вниз, и одновременно поводок приводится в возвратно-поступательное движение с частотой n_кр, задаваемой скоростью вращения кривошипа в приводе указанного движения станка. В зазор между обрабатываемой поверхностью и рабочими элементами инструмента подается абразивная суспензия, частицы которой, благодаря перемещению инструмента по поверхности заготовки, распределяются по всей обрабатываемой поверхности, осуществляя силовое воздействие на последнюю и, тем самым, способствуя разрушению поверхностного слоя материала заготовки. Благодаря наличию шарового шарнира, образуемого сферической поверхностью наконечника поводка 14 и отверстием ниппеля 13, инструмент постоянно самоустанавливается по обрабатываемой поверхности, наклоняясь таким образом, что ось инструмента постоянно проходит через центр кривизны обрабатываемой поверхности. Таким образом, возвратно-поступательное движение поводка 14 преобразуется в возвратно-качательное движение многоэлементного инструмента.During processing, a force directed vertically downward is applied to the leash, and at the same time, the leash is driven into reciprocating motion with a frequency of n _{cr determined} by the crank rotation speed in the drive of said machine movement. An abrasive slurry is fed into the gap between the work surface and the working elements of the tool, the particles of which, due to the movement of the tool on the workpiece surface, are distributed over the entire work surface, exerting a force on the latter, and thereby contributing to the destruction of the surface layer of the workpiece material. Due to the presence of a spherical hinge formed by the spherical surface of the tip of the lead 14 and the hole of the nipple 13, the tool is constantly self-installing on the work surface, tilting so that the axis of the tool constantly passes through the center of curvature of the work surface. Thus, the reciprocating movement of the leash 14 is converted into the reciprocating motion of the multi-element tool.

Стакан 11 и сердечник 12 изготовлены из материала, обладающего высокой магнитной проницаемостью. Остальные детали, входящие в состав инструмента, изготовлены из материалов с низкой магнитной проницаемостью. На цилиндрической поверхности сердечника 12 намотана катушка индуктивности 15, образующая соленоид, ось которого совпадает с осью сердечника. На кольцах 8 закреплены катушки индуктивности 16, 17, 18, и 19 (в целях удобства восприятия катушки индуктивности на рисунках показаны синим цветом). Вертикальные проекции витков катушек 15-19 концентричны по отношению друг к другу, а ось их симметрии совпадает с осью инструмента (фиг. 2). По катушке 15 пропускают постоянный электрический ток I₀, в результате чего в пространстве над обрабатываемой поверхностью формируется радиальное магнитное поле. Его силовые линии (на схеме показаны тонкими красными линиями со стрелками) пересекают витки катушек 16-19. При пропускании по катушкам 16-19 постоянных электрических токов I₁, I₂, I₃, I₄ соответственно на каждую из них будет действовать сила, являющаяся равнодействующей элементарных сил Ампера, направленных перпендикулярно силовым линиям магнитного поля и направлению электрического тока в витках катушек. При соответствующем выборе направлений токов в катушках 15-19 каждая из указанных сил будет воздействовать на один из кольцевых рабочих элементов, который, в свою очередь, будет передавать данное усилие на обрабатываемую поверхность заготовки. Таким образом, каждая из катушек индуктивности 16-19 вместе с кольцом 8, на котором она закреплена, образуют индивидуальный механизм прижима соответствующего кольцевого рабочего элемента к обрабатываемой поверхности.The glass 11 and the core 12 are made of a material having high magnetic permeability. The remaining parts that make up the tool are made of materials with low magnetic permeability. An inductor 15 is wound on the cylindrical surface of the core 12, forming a solenoid whose axis coincides with the axis of the core. Inductors 16, 17, 18, and 19 are fixed on the rings 8 (for convenience of perception, the inductors in the figures are shown in blue). The vertical projection of the turns of the coils 15-19 are concentric with respect to each other, and the axis of their symmetry coincides with the axis of the tool (Fig. 2). A constant electric current I _{0 is} passed through the coil 15, as a result of which a radial magnetic field is formed in the space above the surface to be treated. Its lines of force (shown in thin red lines with arrows on the diagram) cross the coils 16-19. When 16-19 constant electric currents I ₁ , I ₂ , I ₃ , I _{4 are} passed through the coils, each of them will be affected by a force that is the resultant of the Ampere elementary forces directed perpendicular to the magnetic field lines and the direction of the electric current in the turns of the coils. With the appropriate choice of the directions of the currents in the coils 15-19, each of these forces will act on one of the ring working elements, which, in turn, will transmit this force to the workpiece surface being processed. Thus, each of the inductors 16-19 together with the ring 8 on which it is mounted, form an individual mechanism for clamping the corresponding annular working element to the work surface.

Изменяя силу тока, протекающего в катушках 16-19, независимо друг от друга, можно перераспределять давление, оказываемое различными рабочими элементами на соответствующие круговые зоны заготовки и таким образом осуществлять управление формообразованием при доводке обрабатываемой поверхности по результатам технологического контроля ее формы.Changing the strength of the current flowing in coils 16-19, independently of each other, it is possible to redistribute the pressure exerted by various work elements on the corresponding circular zones of the workpiece and thus control the shaping when finishing the surface to be processed according to the results of technological control of its shape.

Для подачи электрического напряжения на обмотки катушек 15, 16, 17, 18 и 19 в условиях вращения инструмента под действием моментов сил трения, возникающего между соприкасающимися поверхностями инструмента и заготовки, могут быть использованы вращающиеся токосъемники, установленные на внешней цилиндрической поверхности ниппеля. Вторым вариантом данного электрического соединения могут служить стационарные контактные группы. В этом случае необходимо исключить возможность вращения инструмента, например, путем использования в соединении ниппеля 13 и поводка 14 шарнира равных угловых скоростей.To supply electrical voltage to the windings of the coils 15, 16, 17, 18 and 19 under conditions of rotation of the tool under the action of the moments of frictional forces arising between the contacting surfaces of the tool and the workpiece, rotating current collectors mounted on the outer cylindrical surface of the nipple can be used. The second option for this electrical connection can serve as stationary contact groups. In this case, it is necessary to exclude the possibility of rotation of the tool, for example, by using equal angular velocities in the joint of the nipple 13 and the lead 14 of the hinge.

Для создания условий, при которых давление, оказываемое на обрабатываемую поверхность различными рабочими элементами инструмента, можно было регулировать в широких пределах и независимо друг от друга, конструкция пластины 7 должна обеспечивать минимальную жесткость тех ее участков, в которых мембрана соединена с кольцами 3, 4, 5, 6 и 8. С этой целью в пластине 7 выполнен ряд П-образных вырезов, каждый из которых охватывает участок поверхности пластины, на котором она соединена с указанными кольцами (фиг. 3). Возможность самоустановки рабочих элементов инструмента по обрабатываемой поверхности обеспечивается как наличием на пластине 7 упомянутых вырезов, так и установкой между пластиной 7 и кольцами 3-6 и 8 в местах их соединения друг с другом эластичных шайб 20 (фиг. 4).To create conditions under which the pressure exerted on the surface to be treated by various working elements of the tool could be regulated within wide limits and independently of each other, the design of the plate 7 should provide minimal rigidity of those sections in which the membrane is connected to rings 3, 4, 5, 6 and 8. For this purpose, a series of U-shaped cuts are made in the plate 7, each of which covers a portion of the surface of the plate on which it is connected to these rings (Fig. 3). The possibility of self-installation of the working elements of the tool on the machined surface is provided both by the presence of the aforementioned cutouts on the plate 7, and by installing between the plate 7 and the rings 3-6 and 8 in the places of their connection with each other elastic washers 20 (Fig. 4).

Для предотвращения попадания абразивной суспензии на пластину 7 и далее через прорези в ней внутрь корпуса инструмента, между кольцами 3-6 и пластиной 7 установлена диафрагма 21 из эластичного материала. Край диафрагмы с помощью кольца 9 зажат на краю стакана 11, а центр - втулкой 10 зафиксирован на нижнем торце сердечника 12.To prevent the abrasive suspension from entering the plate 7 and further through the slots in it inside the tool body, between the rings 3-6 and the plate 7 is installed a diaphragm 21 made of elastic material. The edge of the diaphragm using the ring 9 is clamped on the edge of the glass 11, and the center - the sleeve 10 is fixed on the lower end of the core 12.

При обработке асферических поверхностей из-за качания инструмента любой из участков поверхности нижнего торца рабочего элемента последовательно контактирует с различными участками обрабатываемой поверхности, кривизна которых неодинакова. При значительных габаритах рабочего элемента и большой асферичности обрабатываемой поверхности это приводит к нарушению поверхностного контакта инструмента с заготовкой и появлению зазора между ними, что вызывает нарушение условий формообразования обрабатываемой поверхности и приводит к снижению точности обработки.When processing aspherical surfaces due to the swing of the tool, any of the surface sections of the lower end of the working element is in contact with various parts of the processed surface, the curvature of which is not the same. With significant dimensions of the working element and the large asphericity of the machined surface, this leads to a violation of the surface contact of the tool with the workpiece and the appearance of a gap between them, which violates the shaping conditions of the machined surface and reduces the accuracy of processing.

Для устранения этого недостатка рабочие элементы могут быть выполнены состоящими из отдельных каблуков 22, каждый из которых установлен на соответствующем из колец 3-6 с возможностью самоустановки по обрабатываемой поверхности (фиг. 5 и 6). Для этого соединение каблуков 22 с кольцами 3-6 выполняется в виде плоской пружины 23 и шарнира Гука, состоящего из крестовины 24, цапфы которой попарно закреплены в подшипниках, образованных согнутыми краями пружины 23, и двумя прижимами 25, установленными на краях каблука 22. На чертеже крестовина 24 показана выполненной в виде двух валиков, оси которых не пересекаются, а скрещиваются, что позволяет упростить ее изготовление. Пружина 23 прижимает каблук 22 к обрабатываемой поверхности заготовки 1, а шарнир Гука обеспечивает возможность самоустановки каблука по контактирующему с ним участку поверхности заготовки 1. Соединение пружины 23 с кольцом 6 и прижимов 25 с каблуком 22 может быть выполнено с помощью стандартных крепежных элементов, места расположения которых обозначены на чертеже осевыми линиями.To eliminate this drawback, the working elements can be made up of separate heels 22, each of which is mounted on the corresponding ring 3-6 with the possibility of self-installation on the treated surface (Fig. 5 and 6). To this end, the connection of the heels 22 with the rings 3-6 is made in the form of a flat spring 23 and a Hook joint, consisting of a cross 24, the trunnions of which are fixed in pairs in bearings formed by the bent edges of the spring 23, and two clamps 25 mounted on the edges of the heel 22. On the drawing of the cross 24 is shown made in the form of two rollers, the axes of which do not intersect, but are crossed, which allows to simplify its manufacture. The spring 23 presses the heel 22 against the workpiece surface 1, and the Hook joint enables self-installation of the heel in contact with the surface part of the workpiece 1. The connection of the spring 23 with the ring 6 and the clips 25 with the heel 22 can be performed using standard fasteners, location which are indicated in the drawing by axial lines.

Габаритные размеры рабочей поверхности каблука выбираются из условия, чтобы асферичность обрабатываемой поверхности в пределах данных габаритов не превышала 10-15 мкм. В этом случае образующийся между каблуком и заготовкой зазор оказывается настолько малым, что закономерности съема материала с обрабатываемой поверхности практически не отличаются от закономерностей, справедливых для случая свободной притирки.The overall dimensions of the working surface of the heel are selected from the condition that the asphericity of the treated surface within these dimensions does not exceed 10-15 microns. In this case, the gap formed between the heel and the workpiece is so small that the patterns of material removal from the surface to be treated practically do not differ from the patterns that are true for the case of free grinding.

При такой конструкции рабочих элементов исключается необходимость придания нижним торцевым поверхностям колец 3-6 сферической формы, что существенно упрощает их изготовление. Одновременно указанное изменение конструкции рабочих элементов требует ограничения амплитуды возвратно-качательного движения инструмента до значения, соответствующего ширине крайнего рабочего элемента, для исключения возможности выхода установленных на нем каблуков за край заготовки.With this design of the working elements, the need to give the lower end surfaces of the rings 3-6 spherical in shape is eliminated, which greatly simplifies their manufacture. At the same time, this change in the design of the working elements requires limiting the amplitude of the reciprocating motion of the tool to a value corresponding to the width of the extreme working element in order to exclude the possibility of the heels mounted on it going beyond the edge of the workpiece.

Благодаря возможности более эффективного управления формообразованием путем регулирования давления, оказываемого инструментом в различных круговых зонах заготовки, предлагаемый способ позволяет повысить точность формы поверхности, получаемой в результате обработки. Одновременно предлагаемое техническое решение позволяет сократить время, требующееся для перераспределения давления, с которым инструмент воздействует на различные круговые зоны обрабатываемой поверхности, и тем самым повысить производительность обработки.Due to the possibility of more efficient control of shaping by adjusting the pressure exerted by the tool in various circular zones of the workpiece, the proposed method improves the accuracy of the surface shape obtained as a result of processing. At the same time, the proposed technical solution allows to reduce the time required to redistribute the pressure with which the tool acts on various circular zones of the treated surface, and thereby increase the processing productivity.

Источники информации:Information sources:

1. Авторское свидетельство СССР №1414581, кл. В24В 13/02.1. USSR author's certificate No. 1414581, cl. B24B 13/02.

2. Авторское свидетельство СССР №918040, кл. В24В 13/02.2. Copyright certificate of the USSR No. 918040, cl. B24B 13/02.

Claims

1. A method of processing axisymmetric optical surfaces, including rotation of the workpiece around the axis of symmetry of the workpiece, the reciprocating motion of the multi-element tool in contact with the working elements with the workpiece in the annular zones located concentrically and coaxially with the tool, and controlling the shaping of the workpiece by individually changing the pressure work items of the tool on the workpiece, characterized in that in the space above the machining an optical surface creates a radial magnetic field, the axis of symmetry of which coincides with the axis of the tool, and an inductance coil is placed on each of its working elements from the condition that its turns intersect with the lines of force of the created radial magnetic field at points equidistant from the axis of symmetry of the magnetic field along which pass an electric current, while an individual change in the pressure of the working elements of the tool is carried out by changing the current strength flowing in various inductors.

2. A tool for processing axisymmetric optical surfaces, comprising a housing on which concentrically arranged annular working elements are placed, installed with a gap and with the possibility of relative axial movement, by means of individual mechanisms for clamping the annular working elements to the surface being treated, characterized in that the housing is made of material with high magnetic permeability and made in the form of a glass with a cylindrical core coaxially located inside it, on the surface and which the inductor is wound, while the ring working elements are located on the lower surface of a thin plate that performs the function of a mechanical membrane, the edge of which is fixed on the end surface of the said glass, and the center is on the end of the cylindrical core, its second end connected to the bottom of the glass, each of individual mechanisms for clamping the working elements is made in the form of a ring mounted above the working element on top of the indicated plate, on which an inductor is fixed whose axis of symmetry coincides with the axis of the tool.