SU1049237A1 - Станок дл шлифовани и полировани оптических деталей с асферическими поверхност ми - Google Patents

Description

1I0 Изобретение относитс  к абразивной обработке и может быть использовано при шлифовании и полировании оптических деталей с асферическими поверхност ми, примен емых в оптикомеханических и оптико-электронных приборах. И.чвестен станок дл  шлифовани  и полировани  оптических деталей с асферическими поверхност ми, содержащий механизм -давлени , низкий шпин дель и верхний шпиндель с эксцентричным отверстием, в котором посредст вом направл ющих размещена эксцентрична  втулка со смонтированным вней с возможностью вращени  и осевого пе ремещени  и взаимодействующими с мех низмами осевого перемещени  и перемещени  инструментов дополнительной втулкой и центральным шпинделем, св занным с расположенным соосно верхне му шпинделю ведущим валом посредством карданной муфты. На промежуточном валу карданной муфты установлен проме жуточный полый вал, св занный посредством упругих соединительных элементов с двум  втулками, одна из которых смонтирована между эксцентричной втулкой и центральным шпинделем, а друга  - между ведущим и полым валами с возможностью осевого перемещени . Полый и ведущий валы кинематически св заны с управл емым от программного устройства двигателем. Причем центральный шпиндель кинематически св зан с выполненным в виде зубчато-винтовой передачи и радиальных направл ющих механизмом перемещени  держателей инструментов, а смонтированна  на этом центральном шпинделе дополнительна  втулка - с зубчатым колесом зубчато-винтовой передачи l . Недостатком этого станка  вл етс  невозможность обрабо.тки1 центральной зоны детали диаметром 50-60 мм, что св зано с расположением в центральной части инструмента опор дл  винтовых передач рабочих инструментов конической зубчатой передачи. Применение здесь конического колеса с внутренним зацеплением позвол ет расположить конические шестерни на периферии инструмента, что дает возможность несколько уменьшить диаметр этой необрабатываемой зоны, но не позвол ет полностью ее устранить. Кроме того, такое выполнение зубчатой пары приводит к. концентрации большой массы на 7 краю инструмента, что по мере сближени  рабочих инструментов к центру детали приводит к нарушению устойчивости механизма перемещени  инструмента в процессе его планетарного движени , а это вли ет на устойчивость работы инструментов. К тому же винтовой механизм перемещени  инструментов находитс  вблизи зоны абразивной обработки , что затрудн ет его защиту от абразивного износа, привод щего к нарушению его нормальной работы. Все это приводит к снижению точности асферизации. Кроме того, известна  конструкци  механизма перемещени  инструментов позвол ет обработать с одним типоразмером лишь небольшой диапазон деталей как по крутизне, так и по диаметру, а дл  обработки деталей в широком диапазоне необходимо иметь несколько типоразмеров механизма перемещени  инструментов. Цель изобретени  - повышение точности асферизации при расширении диапазона обрабатываемых поверхностей. Эта цель достигаетс  тем, что в станке, содержащем нижний шпиндель и верхний шпиндель с эксцентричным отверстием, в котором посредством направл ющих размещена эксцентична  втулка со смонтированными в ней с возможностью вращени  и осевого перемещени  и св занными с механизмом перемещени  инструментов дополнительной втулкой и центральным шпинделем , соединенным с расположенным соосно верхнему шпинделю ведущим валом посредством карданной муфты, на промежуточном валу которой установлен промежуточный полый вал, св занный посредством упругих соединительных элементов с дополнительной втулкой и втулкой, смонтированной между ведущим и полым валами с возмох(ностью осевого перемещени , а полый и ведущий валы кинематически св заны с управл емым от программного устройства двигателем, механизм перемещени  инструментов выполнен в виде закрепленного на центральном шпинделе зубчатого колеса, взаимодействующего с шестерн ми, смонтированными в корпусе , закрепленном на дополнительной втулке, посредством осей, св занных шарнирно с несущими инструмента поводками , а механизм осевого перемещени  центрального шпиндел  с дополнительной втулкой снабжен приводом, соединенным с ведущим валом и программным устройством.На фиг. 1 схематично изображен предложенный станок; на фиг. 2 - разрез Л-Л на фиг, 1; на фиг, 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на, фиг. - узел Jj на фиг, 1, соединение инструмента е поводком

В станине 1 станка смонтирован rw средством пиноли 2 нижний шпиндель 3 кинематически св занный с приводом. Пиноль 2 установлена в направл ющих станины 1. На шпинделе 3 с помощью планшайбы закреплена обрабатываема  деталь А„ На станине 1 смонтирован корпус 5 верхнего шпиндел  6, св занного с приводом посредством ременной или иной передачи и выполненного с эксцентричным Ьтверстием, в котором с помощью направл ющих 7 смонтирована эксцентрична  втулка 8, а в ее отверстии - дополнительна  втулка 9, в которой расположен центральный шпиндель 10, соединенный с помощью карданной муфты 11 с ведущим валом 12. Последний смонтирован посредством втулки 13 в направл ющих полого вала 1A черв чного колеса 15, наход щегос  в зацеплении с черв ком 16, св занным с управл емым от программного устройства двигателем (не показан). Ведущий вал 12 расположен в полом валу k соосно оси вращеи верхнего шпиндел  6 и св зан кине. очески с механизмом 17 осевого возь атно-поступательного перемещени , юторый взаимодействует с управл емым от программного устройства реверсивным приводом 18. В корпусе 5 соосно полому валу смонтирован другой полый вал 19, на котором закреплено черв чное колесо 20, наход щеес  в зацеплении с черв ком 21. Последний кинематически св зан с управл емым от программного устройства реверсивным двигателем (не показан). Полый вал 19 св зан с помощью направл ющих с ведущим валом 12. В направл ю1чих полого вала смонтирована втулка 13, котора  св зана с дополнительной втулкой 9 посредством упругих соединительных элементов в виде гофрированных трубок 22 и промежуточного полого вала 23, смон тированного на промежуточном валу карданной муфты 11.

Механизм перемещени  инструментов выполнен в виде закрепленного на центральном шпинделе 10 ведущего зубчатого колеса 25, наход щегос  в зацеплении с шестерн ми 26, смонтиро- ванными в корпусе 27 посредством осей. 28. Корпус 27 прикреплен к дополнительной втулке 9. С ос ми 28 св заны

шарнирно поводки 29, взаимодействующие одним концом с инструментами 2 посредством шарового шарнира, а другим - с пружиной или устройством 30 силового замыкани . Шаровой шарнир

представл ет собой сферический накоп-; нечник поводка 29, помещенный в гнездо инструмента и снабженный штифтом 31 и защитным кожухом 32.

Станок работает следующим образом.

5 Нижний шпиндель 3 станка с обрабатываемой деталью получает настроечное перемещение вдоль своей оси с помощью пииоли 2 по направл ющим станины 1 и вращательное движение вокруг

0 своей оси. .

Центральный шпиндель 10 и дополнительна  втулка 9 совершают вместе переносное, т.е. поступательное по окружности с радиусом, равным величи5 не эксцентриситета е, движение вместе с эксцентричной втулкой 8 вокруг оси вращени  верхнего шпиндел  6 и вращательное - вокруг своих осей от самосто тельных двигателей. Центральный

0 шпиндель 10 получает вращательное движение от управл емого программным устройством двигател  через карданную муфту 11, ведущий вал 12, полый .вал 19 и черв чные пары 20 и 21, а втулка 9 - посредством гофрированных трубок 22, промежуточного полого вала ,23 втулки 13, полого вала I и черв чной пары 15 и 16.

При поступательном по окружности перемещении втулки 9 получают такое же перемещение инструменты 2 в количестве четырех штук (количество инструментов может быть и более четырех) через корпус 27, оси 28 и поводки 29. Одновременно с этим инструменты 2Ц получают также радиальные возвратнопоступательные перемещени  по необходимому закону от управл емого программным устройством реверсивного

0 двигател  через черв чную пару 20 и 21, ведущий вал 12, карданную муфту 11, центральный шпиндель 10, зубчатое колесо 25, шестерни 26, оси 28 и поводок 29. При этом инструменты

5 2k перемещаютс  ,по дуге с радиусом, равным длине поводка 29, а изменение направлени  их перемещени  осуществ .

л ют реверсированием направлени  вра щени  двигател центрального шпиндел  10. При этом в зависимости от положени  инструментов 2 по отношению к поверхности обрабатываемой детали 4 ос м 28 вместе t корпусом 27 и дополнительной втулкой 9 сообщают программированное осевое возвратнопоступательное перемещение вдоль оси от привода 18 через механизм 17 возвратно-поступательного перемещени , ведущий вал 12, карданную муфту 11 и центральный шпиндель 10, что позво л ет в процессе обработки сохранить первоначальное, преимущественно горизонтальное , положение поводков 29 дл  обеспечени  посто нства их нагруз ки на инструменты при их перемещении с центра на край обрабатываемой поверхности и обратно. Это особенно важно при увеличении крутизны обраба тываемых поверхностей. Удельное давление в зоне обработки между поверхност ми инструментов 2А и обрабатываемой детали А обеспечиваетс  силой т жести поводков 29 и пружиной 30. Поводки 29, имеющие . на концах шаровые шарниры позвол ют совершать качательн ые движени  инструментом 24 вокруг двух взаимно перпендикул рных осей и удерживать их от вращени  вокруг третьей оси с помощью штифтов 31. Все шаровые соеди- нени  закрыты защитными кожухами 32, Обработку детали производ т перемещающимис  в радиальном направлен НИИ инструментами 2 с применением различных микропорошков. При полировании на рабочую поверхность инстр ментов 2k нанос т полирующий слой. Управление процессом обработки осуществл етс  программным устройством путем изменени  частоты вращени  втулки 9, обеспечивающим радиальное перемещение инструментов 2k по необходимому закону. Предложенный станок позвол ет обрабатывать детали как с отверстием, так и с центральной рабочей зоной (без отверсти  .в центре) и исключить, при этом вли ние механизма перемещени  инструментов на устойчивость перемещени  этих инструментов при их планетарном движении и абразивного износа механизма перемещени  инструментов путем его удалени  из зоны абразивной обработки, что позвол ет повысить точность асферизации. К тому же предложенный станок  вл етс  более универсальным, так как один типоразмер стайка позвол ет обрабатывать асферические поверхности в широком диапазоне как по крутизне, так и по диаметру , а это значительно уменьшает затраты и врем  на подготовку производства . Предложенный станок позвол ет также повысить точность, так как он исключает ошибки астигматического характера в результате создани  и стабилизации теплового режима в зоне обработки в процессе полировани  и улучшени  усреднени  работы в радиальных направлени х путем увеличени  числа одновременно перемещающихс  по определенному закону в радиальном направлении деталей инструментов, т.е. путем увеличени  соотношени  суммарной площади инструмента, и площади обрабатываемой кольцевой зоны.

Фиг. 5

ФигЛ

Claims (1)

1. СТАНОК ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ И ПОЛИРОВАНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ С АСФЕРИЧЕСКИМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ, содержащий нижний шпиндель и верхний шпиндель с эксцентричным отверстием, в котором .размещена эксцентричная втулка со Смонтированными в ней с возможностью вращения и осевого перемещения и связанными с механизмом перемещения инструментов дополнительной втулкой и центральным шпинделем, соединенным· с расположённым соосно верхнему шпинделю ведущим валом посредством карданной муфты, заключенной в промежуточный полый вал, связанный через упругие соединительные элементы с дополнительной втулкой и втулкой, смонтированной с возможностью осевого перемещения между полым и ведущим валами, кинематически связанными с программным устройством, от л ичающийся тем, что, с целью повышения точности асферизации при расширении диапазона обрабатываемых поверхностей, механизм перемещения инструментов выполнен в виде закрепленного на дополнительной втулке корпуса со смонтированной, в нем цилиндрической зубчатой передачей, ведущее колесо которой жестко соединено'с центральным валом, а оси ведомых колес шарнирно связаны с подпружиненными поводками, предназначенными для взаимодействия с инструментами, при . этом механизм осевого перемещения центрального шпинделя с дополнительной втулкой снабжен приводом, соединенным с ведущим валом и программным устройством.

   1 1049237