SU1449327A1

SU1449327A1 - Machine for grinding and polishing optical components

Info

Publication number: SU1449327A1
Application number: SU874184473A
Authority: SU
Inventors: Игорь Павлович Филонов; Александр Дмитриевич Маляренко; Александр Иванович Фасевич; Владимир Константинович Груздев
Original assignee: Белорусский Политехнический Институт
Priority date: 1987-01-26
Filing date: 1987-01-26
Publication date: 1989-01-07

Abstract

Изобретение относитс к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении сферических поверхностей оптических, деталей . Цель изобретени - расширение технологических возможностей за счет увеличени , диапазона радиусов обрабатываемых заготовок при использова-The invention relates to the field of abrasive machining and can be used in the manufacture of spherical surfaces of optical parts. The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities by increasing the range of the radii of the workpieces when using

Description

1one

Изобретение относитс к области абразивной обработки и может быть использовано в оптических станках дл тонкого, алмазного шлифовани и скоростного полировани заготовок оптических деталей.The invention relates to the field of abrasive machining and can be used in optical machines for fine, diamond grinding and high-speed polishing of optical components blanks.

Целью изобретени вл етс расширение технологических возможностей за счет увеличени диапазона радиусов обрабатываемых заготовок. The aim of the invention is the expansion of technological capabilities by increasing the range of radii of the workpieces being processed.

На чертеже изображена кинематическа схема станка.The drawing shows the kinematic diagram of the machine.

Станок содержит модуль креплени и привода инструмента (детали), модуль детали (инструмента), механизм уртановочного перемещени модул инструмента и механизм привода поворота модул детали. На модуле детали установлен механизм привода детали, состо щий из двигател 1, передающе юз вращени через ременную передачу и электромагнитную муфту 2 при ее включении на шпиндель 3 детали. Шпидель 3 детали установлен на балан- сире 4.The machine includes a module for fastening and driving the tool (part), a module for the part (tool), a mechanism for moving the tool module and a mechanism for driving the module of the part. On the part module there is a part drive mechanism, consisting of the engine 1, transmitting rotation through a belt drive and an electromagnetic clutch 2 when it is turned on to the spindle 3 parts. Spidel 3 parts mounted on balance bar 4.

Балансир 4 шарнирно установлен с возможностью качани вокруг вертикальной , горизонтальной или одновременно вокруг обеих осей. Дл этого он снабжен вертикальными 5 и горизонтальными 6 опорными подшипниковыми узлами и тормозным устройством , состо щим из штока 7, подпружиненного пружиной 8 относительноThe balance bar 4 is pivotally mounted with the possibility of swinging around a vertical, horizontal, or simultaneously around both axes. For this, it is equipped with vertical 5 and horizontal 6 bearing units and a braking device consisting of a rod 7, spring-loaded 8 with respect to

ОABOUT

00

Т-образного полого вала 9. В верхней части штока 7 расположено тормозное устройство 10, выполненное в виде части цилиндрической поверхности с фрикционным материалом, закрепленным на его вогнутой поверхности . В нижней части штока находитс коническа поверхность 11, имеюща возможность взаимодействовать с внутренней конической поверхностью 12 вала 9. Шток 7 св зан с пневмо- камерой 13, установленной неподвижно на корпусе. Дл создани рабочего усили на детали балансир 4 снабжен пневмокамерой 14. Дл отвода детали от инструмента после обработки установлена пневмокамера 15. Приводной механизм периодического возвратно- качательного движени детали представл ет из себ шарнирный четырех- звенник, коромысло 16 которого жестко св зано с опорой балансира 4, а ведущее зЬено 17, выполненное в виде кулисы, установлено шарнирно на гайке 18 винтового механизма, св занного посредством зубчатых колес )9 и 20 и черв чного редуктора 21 с прИ водным электродвигателем 22. Винтовой механизм, зубчатые колеса 19.и 20, черв чный редуктор 21 и двигатель 22 установлены в направл ющих 23 с возможностью перемещени в горизонтальной плоскости под действием винтового механизма 24, приводиT-shaped hollow shaft 9. In the upper part of the stem 7 there is a brake device 10 made as part of a cylindrical surface with friction material fixed on its concave surface. In the lower part of the stem there is a conic surface 11, having the opportunity to interact with the inner conical surface 12 of the shaft 9. The rod 7 is connected with the pneumatic chamber 13 fixed on the body. To create a working force on the parts, the balance bar 4 is equipped with a pneumatic chamber 14. A pneumatic chamber 15 is installed to retract the part from the tool after processing. The drive mechanism for periodic reciprocating swinging movement of the part is a hinge quadruple, the rocker 16 of which is rigidly connected to the balance bar support 4 and the leading zeno 17, made in the form of a backstage, is mounted pivotally on the nut 18 of the screw mechanism connected by means of gear wheels) 9 and 20 and the worm gear 21 with an electric motor 22. Scrub the gear mechanism, the gear wheels 19. and 20, the screw gear 21 and the engine 22 are mounted in the guides 23 with the ability to move in the horizontal plane under the action of the screw mechanism 24, bring

1one

мого во вращение парой зубчатых колес 25 н 26, черв чным редук ором 27 и электродвигателем 28. Кулиса 17 совершает качательное движение под действием кривошипа 29, установлен- ноге на выходном валу черв чного редуктора 30, св занного с приводным электродвигателем 31. Модуль крецле- ни и привода инструмента содержит шпиндель 32, на котором через двустороннюю электромапштиую муфту 33 установлены два шкива 34 и 35, соединенные посредством ременной передачи с двигателем 36. Модуль креплени и привода инструмента имеет возможность перемещени в вертикальном и горизонтальном направлени х. Данные перемещени осуществл ютс сочетанием винтовых и черв чных механизмов аналогичных механизмам леремещени в вертикальном и горизонтальном направлени х опорного шарнира кулисы 17.rotated by a pair of gears 25 n 26, a worm gear 27 and an electric motor 28. The curtain 17 rotates under the action of the crank 29, mounted on the output shaft of the worm gear 30 connected to the drive motor 31. The module is crank The tool drive contains a spindle 32, on which two pulleys 34 and 35 are installed through a double-ended electro-coupling coupling 33 connected by means of a belt drive to the engine 36. The module for fixing and driving the tool has the ability to move in a vertical flax and horizontal directions. These movements are carried out by a combination of screw and worm mechanisms similar to the vertical and horizontal axial displacement mechanisms of the hinge link 17.

Станок работает cлeдyющи образомThe machine works as follows.

При включении двигател 1 и элект ромуфты 2 крут щий момент передаетс через ремен ую передачу на пшиндель 3 детали. При этом осуществл етс принудительное вращение детали как в одну, так и в другую сторону в зави- симости от направлени вращени эле.л тродвигател 1. При отключении муфты 2 деталь имеет возможность совершать свободное вращение за счет сил трени в зоне контакта инструмент - де- таль. При обработке крутых сфер возвратно-качательные движени балансира 4 с установленным на нем шпинделем 3 детали осуществл ютс относительно горизонтальной оси под- шипникового узла 6. При этом поворот балансира вокруг вертикальной оси подшипникового узла 5 не происход 1т, так как шток 7 своей конической частью 11 контактирует с внутренней коничес- кой частью 1.2 полого Т-образного вала 9 и тормозит его.При этом реализуетс схема обработки с так назы- BaeMbjM нормальным прижимом. При обработке пологих сфер (с большим радиусом кривизны) и плоскостей подаетс сжатый воздух в пневмокамеру 13. Происходит перемещение штока 7 в нижнее положение. Тормозное устройство 10 контактирует с корпусом подшипникового узла 6 и фиксирует балансир 4 относительно поворота вокруг горизонтальной оси подшипникового узла 6. В этом положении приWhen the engine 1 and the clutch 2 are turned on, torque is transmitted through the belt drive to pin 3 of the part. In this case, the part is forced to rotate both in one and in the other direction, depending on the direction of rotation of the electric motor 1. When the clutch 2 is disconnected, the part can freely rotate due to friction forces in the contact area tool - tal. When machining steep spheres, the reciprocating swinging movements of the balancer 4 with the spindle mounted on it 3 are carried out relative to the horizontal axis of the bearing unit 6. At the same time, the rotation of the balance bar around the vertical axis of the bearing unit 5 does not occur 1t, as the rod 7 with its conical part 11 it contacts with the inner conic part 1.2 of the hollow T-shaped shaft 9 and brakes it. At the same time, the processing circuit with the so-called BaeMbjM normal clamping is realized. When machining flat spheres (with a large radius of curvature) and planes, compressed air is supplied to the pneumatic chamber 13. The rod 7 moves to the lower position. The braking device 10 is in contact with the housing of the bearing assembly 6 and fixes the balance weight 4 relative to the rotation around the horizontal axis of the bearing assembly 6. In this position with

5five

33

5 five

оу4передаче движени от приподного механизма балансира он совершает воз- вратмо-качательное движение относительно оси подшипникового узла 5. Дл создани рабочего усили балансир 4 шарнирно св зан с пневмокаме- рой 14. Дл отвода деталей от инструмента после обработки используетс пневмокаг 1ера 15.Transmission of movement from the undersized balancer mechanism makes a swinging motion relative to the axis of the bearing unit 5. To create the working force, the balancer 4 is hinged to the pneumocamera 14. To retract the parts from the tool after the treatment, the pneumochopper 15er is used.

Таким образом, предлагаемый модуль детали позвол ет обрабатьшать на операци х тонкого алмазного шлифовани и полировани издели с радиусом сферической поверхности в широком диапазоне радиусов (от О до С ). Введение электромагнитной муфты 2 позвол ет вести обработку как с принудительным , так и со свободным вращением инструмента, а также комбини- ровать эти методы обработки. Периодической возвратно-качательное движение балансира осуществл етс посредством рычажного исполнительного механизма, выходное звено -. коромысло 16 которого жестко закреплено на балансире 4, а входное звено 17 вл етс выходным звеном кулисного механизма, входным звеном которого вл етс кривошип 29, приводимый во вращение через черв чный редуктор 30 электродвигател 31. Изменение частоты вращени кривошипа 29 позвол ет регулировать частоту качани балансира 4. Перемещение гайки 18 с закрепленном на ней опорным шарниром кулисы 17 в вертикальном направлении посредством винтового механизма , пары зубчатых 19 и 20,черв чного редуктора 2.1 и двигател 22 позвол ет регулировать величину размаха балансира 4 как при наладке, так и в процессе обработки. В верхнем положении гайки 18 размах наибольший , а в нижнем наименьший. Перемещение гайки 18 с закрепленной на ней кулисой в горизонтальной плоскости посредством винтового механизма 24, зубчатых колес 25 и 26, черв чного редуктора 27 и двигател 28 позвол ет плавно регулировать величину эксцентриситета штриха детали по инструменту.Thus, the proposed module of the part allows machining on fine diamond grinding and polishing of a product with a radius of a spherical surface in a wide range of radii (from O to C). The introduction of electromagnetic clutch 2 allows processing with both forced and free rotation of the tool, as well as combining these processing methods. Periodic reciprocating swinging movement of the balancer is carried out by means of a lever actuator, the output link -. the rocker 16 of which is rigidly fixed on the balancer 4, and the input link 17 is the output link of the rocker mechanism, the input link of which is the crank 29 driven in rotation through the worm gear 30 of the electric motor 31. Changing the frequency of rotation of the crank 29 allows adjusting the swing frequency of the balance bar 4. Moving the nut 18 with the supporting hinge of the link 17 fixed on it in the vertical direction by means of a screw mechanism, a pair of gears 19 and 20, a worm gear 2.1 and an engine 22 allows you to adjust Ichin amplitude balancer 4 as in the adjustment, and in processing. In the upper position of the nut 18 span is the largest, and in the lower position the smallest. Moving the nut 18 with the rocker fixed on it in the horizontal plane by means of a screw mechanism 24, gear wheels 25 and 26, a worm gear 27 and an engine 28 allows smoothly adjusting the value of the eccentricity of the bar of the part according to the tool.

Возможность перемещени шпиндел инструмента в вертикальной плоскости позвол ет устанавливать пересечение оси качани балансира в вертикальной плоскости при обработке сфер малого радиуса с центром кривизны обрабаты51The ability to move the tool spindle in a vertical plane allows you to set the intersection of the balance axis of the balance bar in the vertical plane when machining spheres of small radius with a center of curvature machining51

ваемой поверхности. Перемещение шпиндел инструмента в горизонтальной плоскости также позвол ет регулировать процесс формообразовани ,surface area. Moving the tool spindles horizontally also allows you to adjust the shaping process,

Claims

Invention Formula

A machine tool for grinding and polishing optical components, comprising a tool spindle associated with a mechanism for 1 axial reciprocating movement, and a product spindle mounted on a balance bar coupled to a drive by means of a swinging movement of the balance bar around a horizontal axis.

276

characterized in that in order to expand technological capabilities by increasing the range of radii of workpieces, the balance bar is installed on the frame with the possibility of additional swinging movement around the vertical axis and is equipped with a braking mechanism installed with the possibility of blocking swinging movement around the vertical axis, while the swinging movement mechanism made in the form of a link, connected with the drive by means of a crank, and with a balance bar - by means of a hinged lever of the mechanism.