SU1016139A1 - Способ асферизации оптических поверхностей вращени - Google Patents

Abstract

СПОСОБ АСФЕРИЭАЦЙИ ОПТИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВРАЩЕНИЯ, при котором используют упругий кольцевой плоский инструмент, устанавливают его на обрабатываемую поверхность с возможностью вращени  вокруг своей оси и деформируют в процессе обработ .ки, отл.и чающийс  тем, что, с целью повьоиени  точности и расширени  диапазона изготавливаемых поверхностей по их уравнени м, деформацию инструмента осуществл ют в осевом направлении, при этом внутренний диаметр инструмента выбирают на 5-10% .большим ширины обрабатываемой поверхности по одну сторону -ОТ ее оси, а ширину инструмента выбирают на 5-10% меньшей диаметра центрального отверсти  издели . ш

Description

Изобретение относитс  к абразивной бработке оптических деталей и может ыть использовано дл  изготовлени  сферических поверхностей второго и ысших пор дков высокой точности.

. 5

Известен способ получени  эллипсо идов вращени  при помощи гибкого тоического диска, измен к дего свою орму за счет сжати  роликами. Спооб позвол ет получать различные злипсоиды вращени , измен   рассто - 0 ние между роликами. Достоинством этоо способа  вл етс  простота инструента 1 .

Недостатком этого способа  вл ет  весьма узкий диапазон получаемых 15 еталей по их уравнени м - только эл липсоиды вращени . Точность обработки здесь невелика из-за нестабильности формы торического резинового инструмента и принципиальной невозмож- 20 ности осуществл ть этим способом операцию доводки обрабатываемых поверхностей по их местным ошибкам как кольцевым, так и локальным.

Известно, что качество оптических 25 деталей определ етс  в основном именно местными ошибками, не поддающимис  какой-либо компенсации в процессе сборки оптического прибора.Общие же ошибки,т.а.ошибки фокусных отрезков асферических поверхностей,не столь существенны,так как они компенсируютс  при сборке оптического прибора в соответствии с; фактически полученными фокусными отрезками. .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  способ, по которому упругий кольцевой инструмент устанавливают на обрабатываемую поверхность с возможностью вращени  40 вокруг оси и регулируемого деформировани  в его радиальном направлении роликами в процессе обработки. Этот способ позвол ет получать не только эллипсоиды, но и другие поверхности j вращени  второго пор дка, т.е. параболоиды и гиперболоиды, образующие а своих, плоских сечени х замкнутые кривые второго пор дка - эллипсы, форму которых и должен воспроизводить-.. деформируемый инструмент-обруч 2 .

Точность обработки благодар  применению более стабильного (металлического ) инструмента здесь несколько выше, чем в предыдущем способе. Однако р д обсто тельств преп тствует 55 достижению высокой точности: во-первых , способ .не позвол ет производить операцию доводки об рабатываемых поверхностей по их местным ошибкам, так как управление имеющимис  здесь 60 те::нологическими рараметрами режима обработки - скоростью вращени  шпиндел  и размерами инструмента, контактирующего одновременно со всеми зонами издели  - приводит лишь к 5

коррекции общих ошибок издели . Дл  устранени  же местных ошибок типа приподн тый край , кольцевой бугор , и др. требуетс  инструмент, позвол ющий оказывать необходимое воздействие именно на зоны, подлежащие обработке, а не на всю поверх- ность в целом; во-вторых сжимаемцй роликами инструмент-обруч принимает форму, среднюю между эллипсом и овалом , т..е. рассматриватьс  эллиптическим лишь приближенно, что искажает форму получаемых поверхностей; в-третьих , инструмент при обработке не выходит за пределы издели  своей внутренней кромкой, он контактирует с обрабатываемой поверхностью по всей своей длине, и в краевых зонах издели  он работает, следовательно, как сплошной диск, производ  здесь большой съем резко уменьшающийс  в соседних зонах, контактирующих не со сплошной, а с кольцевой частью инструмента , в результате чего точность детали на этом переходном участке снижаетс .

Диапазон получаемых поверхностей по их уравнени м остаетс  здесь недостаточно широким; получать поверхности высоких пор дков этим плоским инструментом, деформируемым в радиальном направлении, невозможно.

Цель изобретени  - повышение точности и расширение диапазона изготавливаемых поверхностей по их. уравнени м .

Цель изобретени  достигаетс  тем, НТО согласно способу асферизации сольцевых оптических поверхностей вращени , при котором используют упругий кольцевой плоский инструмент, устанавливают его на обрабатываемую, поверхность с возможностью вращени  вокруг своей оси и деформируют в проц€ ссе обработки, внутренний диаметр инструмента выбирают на 5-10% больши ширины обрабатываемой поверхности по одну сторону от ее оси, ширину инст .румента выбирают на 5-10% меньшей Д11$метра центрального отверсти , а деформирование инструмента производ т в осевом направлении.

На фиг, 1 приведена одна из возможных , схем, реализующа  предлагаемьай способ; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - схема обработки вогнутых поверхностей; на фиг, 4 разрез А-А на. фиг.. 2.

Упругий кольцевой инструмент 1 установлен на выпуклой или вогнутой обрабатываемой поверхности 2, кажда  зона которой имеет свой угол перекрыти  |Э соответствующим участком инструмента . Поводок 3 шлифовально.-полировального станка, расположен над серединой обрабатываемого участка поверхности , при этом сферические пальиг инструмента и поводка контактируют друг с другом. На поперечине 4 установлены рычаги 5, несущие очжимньле ролики 6 и сильфоны 7, На поводке 3 под углом еб, к плоскости А-А действи  роликов 6. укреплены парные консоли 8 нажимных роликов 9,оси которых св заны с сильфонами 10,давление в последних Рз1, регулируют независимо от давлени  Rj и Р в сильфонах 7, Обработку асферических поверхностей производ т следующим образом. Плоский кольцевой инструмент 1, например, стальной толщиной 2-5 мм с внутренним диаметром на 5-10% большим ширины обрабатываемой поверхности по одну сторону от его оси, и с шириной на 5-10% меньшей диаметра центрально го отверсти  издели , помещают на об рабатываемую поверхность 2 так, чтобы поводок 3 станка, жестко соединен ный с поперечиной 4 инструмента, при ходилс  на середину обрабатываемой кольцевой зоны издели . Ось вращени  инструмента удержива ют в неизменном положении с помощью шарнирно укрепленных спиц инструмента и сферического центрального пальца поводка 3 станка. Инструмент привод т во вращательное движение вместе с изделием благодар  силам трени  между ними с частотой 50-200 об/мин. Деформирова1ние инструмента в осевом направлении производ т как отжимными роликами б, передакмцими давление Р и Pj, от скльфонов 7 через рычаг 5 на свисающие части инструмента снизу вверх, так и нажиМными.роликами 9, передающими давление Ро, от сильфонов ДО на верхнюю поверхность вращающего Ь  инструмента - сверху вниз. Давлени  в сильфонах измен ютс  в диапазо не 1-5 кг/см Углы cL консолей 8 и давлени  Р , и подбирают с учетом того, чт произведение эпюры дазвлени  инструмента на скорость издели  относитель но инструмента в каждой зоне должно соответствовать припускам в этих зонах , подлежащим съему. Корректирование ук анных параметров осуществл ют по результатам оптических измереНИИ обрабатываемой поверхности как от сеанса к сеансу, так и непосредст венно в процессе обработки благодар  тому, что больша  часть обр батыв,аемой поверхности открыта и свободна от инструмента.. Шлифование производ т свободным абразивом. Дл  полиров ани  рабочую поверхность инструмента покрывают просмоленным сукном. Обработку произ вод т на оптических станках о верти кальным расположением нижнего шпиндел ,, например, станках типа ШП. . Устранение местных и общих ошибок и повышение тем самым точности обработки , а также расширение диапазона обрабатываемых деталей обеспечивают оперативно, измен   эпюру давлени  инструмента на изделие путем деформи ровани  инструмента в осевом направ лении роликами б и 9 с помощью сильфонов 7 и 10, Указанного эффекта достигают только при выполнении внутреннего диаметра инструмента на 5-10% большим ширины обрабатываемой поверх .иости, а ширины его на 5-10% меньшей диаметра центрального отверсти  издели . Объ сн етс  это тем,, что в этом случае имеет место монотонное изменение углов перекрыти  р всех зон издели  соответствующими участками инструмента . Если свисанщие части инструмента также наход тс  в зоне обработки , углы перекрыти  ими краевых зон издели  резко возрастают, что неизбежно приводит к большому пересъему стекла в этих зонах издели . Известно, что устранение ошибок типа заваленный край относитс  к числу особенно трудоемких операций, практически приходитс  всю поверхность обра-. батывать заново. Деформирование инструмента в осевом направлении в предлагаемом способе- и св занна  с этим возможность реализации практически любой эпюры дав.лени , необходимой в том или вном конкретном случае получени  заданной асферической поверхности, помимо повышени  точности обработки обеспечивает также и расширение диапазона получаемых поверхностей по их уравнени м , благодар  тому, что об1 аботку поверхностей высоких пор дков производ т здесь аналогично получению поверхностей второго пор дка. Различные по уравнени ь4 асферические детали, имеющие близкие размеры (в пределах 5-10%) ширины их рабочей части, можно получать предлаfаемым способом при помощи одного и того же инструмента. Целесообразно снабдить станок стандартным набором инструментов (пополн емым затем в процессе его использовани ), что позвол ет существенно уменьшить врем  и стоимость подготовки производства. Инструмент по предложенному способу покрывает не всю образующую издели , а только ее полрвину, что позвол ет при прочих равных услови х не только уменьшить габариты инструмента , но и увеличить крутизну получаемых поверхностей.

/

±3фуг . г

Claims (1)

1. СПОСОБ АСФЕРИЗАЦЙИ ОПТИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВРАЩЕНИЯ, при котором используют упругий кольцевой плоский инструмент, устанавливают его на обрабатываемую поверхность с возможностью вращения вокруг своей оси и деформируют в процессе обработки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона изготавливаемых поверхностей по их уравнениям, деформацию инструмента осуществляют в осевом направлении, при этом внутренний диаметр инструмента выбирают на 5-10% большим ширины обрабатываемой поверхности по одну сторону от ее оси, а ширину инструмента выбирают на 5-10% меньшей диаметра центрального отверстия изделия.

   Фаг. f