SU1759563A1 - Device for sharpening treatment of non-spheric surfaces - Google Patents
Device for sharpening treatment of non-spheric surfaces Download PDFInfo
- Publication number
- SU1759563A1 SU1759563A1 SU904855291A SU4855291A SU1759563A1 SU 1759563 A1 SU1759563 A1 SU 1759563A1 SU 904855291 A SU904855291 A SU 904855291A SU 4855291 A SU4855291 A SU 4855291A SU 1759563 A1 SU1759563 A1 SU 1759563A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- spindle
- tool
- axis
- working
- rotation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Turning (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к станкостроению и может быть использовано при получении оптических поверхностей ча материалах , поддающихс сверхточной обработке резанием. Обработка асферических поверхностей точением достигаетс поступательным движением режущего инструмента 3, согласованным с его вращательным движением в плоскости, пересекающей ось зафиксированного рабочего шпиндепч. При этом точка пересечени вл етс осью вращени штанги 9, окончание которой соединено с инструментальным шппнде эм 2 тгж, чтобы ось инструментального шпиндел 2 была перпендикул рна штанге 9. J ил.The invention relates to a machine tool industry and can be used in the preparation of optical surfaces and materials that are amenable to ultra-precise machining. The processing of aspherical surfaces by turning is achieved by the translational movement of the cutting tool 3, which is coordinated with its rotational movement in a plane intersecting the axis of the fixed working spindle. The intersection point is the axis of rotation of the rod 9, the end of which is connected to the tool clamp 2, so that the axis of the tool spindle 2 is perpendicular to the rod 9. J Il.
Description
Изобретение относитс к станкостроению и может быть использовано при получении оптических поверхностей на материалах, поддающихс сверхточной обработке резанием.The invention relates to a machine tool industry and can be used in the preparation of optical surfaces on materials that are amenable to ultra-precise machining.
Известно устройство дл обработки сферических поверхностей, содержащее поворотный стол, платформу дл закреплени детали, шпиндель с закрепленным на нем режущим инструментом, выполненный с возможностью наклона в плоскости, проход щей через ось вращени шпиндел и поворота стола. При этом платформа дл закреплени детали расположена вне оси поворота стола и выполнена с возможностью наклона в плоскости, проход щей через эту ось (см. а.с. № 659288 СССР в БИ Ms 16 за 1979г.).A device for machining spherical surfaces, comprising a rotary table, a platform for securing a part, a spindle with a cutting tool attached thereto, is made with the possibility of tilting in a plane passing through the axis of rotation of the spindle and rotating the table. In this case, the platform for fixing the part is located outside the axis of rotation of the table and is made with the possibility of tilting in the plane passing through this axis (see USSR No. 659288 USSR in BI Ms 16 for 1979).
Недостатком устройства вл етс отсутствие возможности изготовлени асферических поверхностей.The drawback of the device is the inability to make aspherical surfaces.
Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому изобретению вл етс устройство дл осуществлени способа токарной обработки асферических поверхностей, содержащее станину с шппндепег. дл закрепленной детали и инструментальным шпинделем с резцедержателем, установленным под углом к оси шпиндел дл закреплени детали. При этом инструментальный шпиндель снабжен исполнительным механизмом, один конг-и которого соединен с резцедержателем, другой закреплен на инструментально шпинделе с возможностью поворота дл ориентации резцедержател вдоль оси шпиндел дл закреплени детали (см. а с. № 1103947 БИ Kb 27 за 1984 г.).The closest in technical essence of the present invention is a device for implementing the method of turning aspherical surfaces, containing a frame with shpndeg. for a fixed part and a tool spindle with a tool holder mounted at an angle to the spindle axis for securing the part. In this case, the tool spindle is equipped with an actuator, one con-and of which is connected to the tool holder, the other is fixed on the tool spindle so that it can be rotated to orient the tool holder along the axis of the spindle to fix the part (see No. 1103947 BI Kb 27 for 1984) .
Недостатком устройства вл етс то, что по мере приближени резца от периферии к центру мен ютс углы регэни и The disadvantage of the device is that as the cutter approaches from the periphery to the center, the angles of regeny and
елate
рость. что неблагопри тно сказываетс на качестве обработанной поверхности. Хромо того, невозможно получение поверхч ктей, имеющих отличные от окружности сечени (например. эллипсы), в плоскост х, перпендикул рных оси вращени рабочего шпиндел .rost. which adversely affects the quality of the treated surface. Moreover, it is impossible to obtain surfaces that have sections other than circumference (e.g., ellipses) in planes perpendicular to the axis of rotation of the working spindle.
Цель изобретени - повышение качества поверхностного сло обработанной поверхности за счет обеспечени рисок от резца в виде эквидистантных линий.The purpose of the invention is to improve the quality of the surface layer of the treated surface by providing scratches from the cutter in the form of equidistant lines.
Дл этого в устройстве дл обработки асферических поверхностен точением, содержащем станину со шпинделем дл закреплени детали и инструментальным шпинделем с резцедержателем, установленным под углом к оси рабочего шпиндел и исполнительным механизмом, один конец которого соединен с резцедержателем, а другой закреплен на инструментальном шпиндепе с возможностью поворота дл ориентации резцедержател вдоль оси рабочего шпиндел , инструментальный шпиндель установлен на станине с возможностью вращени в плоскости, проход щей через ось зафиксированного рабочего шпиндел относительно центра, вл ющегос точкой пересечени осей зафиксированного рабочего и инструментального шпинделей.To do this, in an aspherical surface treatment device, turning includes a frame with a spindle for securing the part and a tool spindle with a tool holder mounted at an angle to the axis of the working spindle and an actuator, one end of which is connected to the tool holder and the other is fixed to the tool spindle rotatably for orientation of the toolholder along the axis of the working spindle, the tool spindle is mounted on the frame so that it can rotate in the plane passing through axis fixed relative to the working spindle center is yuschegos point of intersection of the axes of the working and the fixed tool spindles.
На фиг. 1 изображена схема обработки асферических поверхностей в плоскости, проход щей через оси рабочего и инструментального шпинделей; на фиг. 2 - то же, в пространственной системе координат; на фиг. 3 - устройство дл обработки асферических поверхностей; на фиг. 4 - то, же, вид сверху.FIG. Figure 1 shows a diagram of the processing of aspherical surfaces in a plane passing through the axes of the working and tool spindles; in fig. 2 - the same, in the spatial coordinate system; in fig. 3 - a device for the treatment of aspherical surfaces; in fig. 4 - the same, top view.
На фиг. 1-3 горизонтальна стрелка с обозначением А соответствует поступательному перемещению режущего инструмента; кругова стрелка с обозначением S - направлению круговой подачи инструментального шпиндел величиной S; кругова стрелка с обозначением S р - направлению круговой подачи инструментального шпиндел относительно центра, вл ющегос точкой пересечени осей рабочего и инструментального шпиндел величинойFIG. 1-3, the horizontal arrow with the designation A corresponds to the translational movement of the cutting tool; circular arrow with the designation S - the direction of the circular feed tool spindle size S; circular arrow with the designation S p - the direction of the circular feed of the tool spindle relative to the center, which is the point of intersection of the axes of the working and tool spindle size
Устройство (фиг. 3) состоит из рабочего шпиндел 1, инструментального шпиндел 2, режущего инструмента 3, резцедержател 4, обрабатываемой детали 5, станины станка 6, исполнительного механизма 7, ручного привода 8, привода поворота 9 и штанги 10.The device (Fig. 3) consists of a working spindle 1, a tool spindle 2, a cutting tool 3, a tool holder 4, a workpiece 5, a machine bed 6, an actuator 7, a manual drive 8, a rotation drive 9 and a rod 10.
При этом на станине 6размещены рабочий шпиндель 1 с укрепленной деталью 5,At the same time, on the frame 6 there is a working spindle 1 with a reinforced part 5,
00
5five
00
5five
00
привод поворота 9, ось которого соединена со штангой 10. На окончании штанги 10 со- осно с ней укреплен инструментальный шпиндель 2. Последний имеет резцедержатель 4 с режущим инструментом 3. исполнительный механизм 7, ручной привод 8. Кроме того, в корпусе исполнительного механизма 7 установлен двигатель малых перемещений (не показан), например пьезоэлектрический, который соединен с размещенным в направл ющей исполнительного механизма 7 резцедержателем 4 дл закреплени режущего инструмента 3, а исполнительный механизм 7 имеет возможность изменени величины параметра R,,3a счет поворота его от привода 8. При этом привод поворота 9 обеспечивает поворот инструментального шпиндел 2 так, чтобы поворот проходил в плоскости, проход щей через оси рабочего 1 и инструментального шпинделей. При этом ось г оаи.-ени должна находитьс нз оси рабочего шпиндел 1.rotation drive 9, the axis of which is connected to the rod 10. At the end of the rod 10, the tool spindle 2 is strengthened with it. The latter has a tool holder 4 with a cutting tool 3. an actuator 7, a manual drive 8. In addition, in the case of an actuator 7 a small displacement motor (not shown) is installed, for example, a piezoelectric, which is connected to the toolholder 4 placed in the guide actuator 7 to secure the cutting tool 3, and the actuator 7 has the ability Changing the value of the parameter R ,, 3a by rotation of its actuator 8. Thus rotation drive 9 provides a rotation of the tool spindle 2 so as to turn held in a plane passing through the axes 1 and working tool spindles. In this case, the axis of the axis should be located on the axis of the working spindle 1.
Дл обработки точением асферических поверхностей, симметричных относительно оси у, а именно параболлоидов вращени , необходимо, чтобы оси шпиндел дл закреплени детали 5 и инструментального шпиндел располагались в одной плоскости м устанавливались по отношению друг к другу перед началом обработки на расчетный угол р, который определ етс величиной радиуса Ra окружности, формируемой на обрабатываемой поверхности детали 5To grind aspherical surfaces that are symmetrical about the y axis, namely, parabloid rotation, it is necessary that the axes of the spindle for fixing the part 5 and the tool spindle be located in the same plane m be set relative to each other before starting treatment at the calculated angle p, which is determined the radius Ra of the circle formed on the workpiece 5
3535
(р - arctg arcsiri(p - arctg arcsiri
RaRa
где R. длина отрезка от точки А до точки N; R - радиус формируемой на обрабатываемой поверхности окружности; R - длина отрезка от точки С до точки А. Кроме того, наибольша глубина h асферической поверхности от торца детали должна быть в следующем соотношении с R, R, Rwhere R. is the length of the segment from point A to point N; R is the radius of the circle formed on the surface being machined; R is the length of the segment from point C to point A. In addition, the maximum depth h of the aspherical surface from the face of the part must be in the following ratio with R, R, R
h R i+R2- + R|.h R i + R2 - + R |.
Режущий инструмент 3 с резцедержателем 4 установлен на инструментальном шпинделе 2 таким образом, что направление его поступательного перемещени параллельно оси инструментального шпиндел 2, При этом резцедержатель 4 вместе с режущим инструментом 3 совершает вращение S в плоскости, перпендикул рной оси инструментального шпиндел 2. Инструментальный шпиндель 2 совершает вращательное движение Sy в плоскости.The cutting tool 3 with the tool holder 4 is mounted on the tool spindle 2 in such a way that the direction of its translational movement is parallel to the axis of the tool spindle 2, and the tool holder 4 together with the cutting tool 3 rotates S in a plane perpendicular to the axis of the tool spindle 2. Tool spindle 2 makes rotational motion Sy in the plane.
проход щей через собственную ось и ось рабочего шпиндел 1, а центром вращени вл етс точка С, лежаща н оси рабочего шпиндел 1. Рабочий шпиндель 1 с деталью 5 не совершает никаких движений. Режуще- му инструменту 3 сообщают согласованное с круговыми подачами S и 3 т поступательное перемещение Д.passing through its own axis and the axis of the working spindle 1, and the center of rotation is point C, which lies on the axis of the working spindle 1. The working spindle 1 with part 5 does not perform any movements. Cutting tool 3 is reported to be consistent with the circular feeds S and 3 t translational movement D.
Устройство оаботает следующим образом .The device works as follows.
Рабочий шпиндель 1 фиксируют и закрепл ют на нем деталь 5. Шлангу 10 устанавливают на расчетный начальный угол р. На резцедержателе 4 устанавливают режущий инструмент 3 и приводом 8 нзстрэива- ют на инструментальном шпинделе 2 исполнительный еханудм 7. После указанных настроек инструментальному шпинделю 2 сообщают круговую подачу S, а штанге 10 сообщают круговую подачу S т , Согла- The work spindle 1 is fixed and the part 5 is fixed on it. The hose 10 is set at the calculated initial angle p. On the tool holder 4, the cutting tool 3 is mounted and the actuator 8 is driven on the tool spindle 2 by the executive gear 7. After these settings, the tool spindle 2 is informed of the circular feed S, and the bar 10 is informed of the circular feed S t,
сованное с подачами S и S / поступательное перемещение Д сообщаю резиу 3. Поспе того как резец 3 выйдет из контакта с деталью 5, работа устройства заканчивает- с .advised with the feeds S and S / forward movement of the D report resiu 3. After the cutter 3 comes out of contact with part 5, the device finishes, c.
Величины круговых подач S и S режущего инструмента 3 определ ют исход из расчетных режимов оезэни , а поступательное перемещение режущего инстру- ментз 3 Д наход т из параметров асферической поверхности.The magnitudes of the circular feeds S and S of the cutting tool 3 are determined based on the design conditions of the design, and the translational movement of the cutting tool 3 D is found from the parameters of the aspherical surface.
Например, дл обработки параболлои- да вращени , имеющего в сечени х плоскости , проход щие через ось у параболы Z ау, определ ют перемещение Д , как функцию от круговых подач S и S p , равнуюFor example, to process a parabolloid of rotation having a plane in sections, passing through the axis of the parabola Z ay, the displacement D is determined as a function of circular feeds S and S p equal to
отклонению между сферической поверхностью , по которой движетс резец 3, от асферической на конической поверхности, центром которой вл етс точка С, а траектори движени резца лежит на образую- 1.цих этой конической поверхности, центр которой вращаетс в плоскости пересечени осей рабочего 1 и инструментального 2 шпинделей.the deviation between the spherical surface along which the cutter 3 moves from an aspheric surface on a conical surface, the center of which is point C, and the path of movement of the cutter lies on the forming 1.cix of this conical surface, whose center rotates in the plane of intersection of the axes of the working 1 and tool 2 spindles.
В выбранной на фиг. 1-2 системе координат параболоид вращени выражаетс In the selection of FIG. 1-2 coordinate system of paraboloid of rotation is expressed
следующим уравнениемfollowing equation
1 и инструментального 2 шпинделей. В этом случае описанна поверхность имеет следующую аналитическую запись1 and instrumental 2 spindles. In this case, the surface described has the following analytical record.
-( R -i-R;JH-h))2 - (R -i-R; JH-h)) 2
ftft
uu
2 у sin S ф l , 2 y sin S f l,
(2)(2)
Лини пересечени поверхностей (1) и (2) даст траекторию, которую должен описывать резец, соверша поступательное и вращательное движение, тогдаThe line of intersection of surfaces (1) and (2) will give the trajectory that the tool should describe, making translational and rotational motion, then
х2 72 i+fr-2(y-h) ( R2 + R&-h) COSS«,x2 72 i + fr-2 (y-h) (R2 + R & h) COSS ",
++
Ж RW R
+ 2 у sin Sy,: 0+ 2 for sin Sy,: 0
(3)(3)
Если положить, что резец 3 не совершает поступательного перемещени , а его вершина находитс в центре резцедержател 4, т.е. в точке N, тогда 2 находитс на поверхности , описываемой уравнениемIf it is assumed that the cutter 3 does not make translational movement, and its tip is in the center of the tool holder 4, i.e. at point N, then 2 is on the surface described by the equation
х2 + у - i R2 + h2 + z2 { v R2 + h2; .x2 + y - i R2 + h2 + z2 {v R2 + h2; .
WW
При этом считаетс , что точка М совпадает с центром резцедержател 4, г.е. точкой N, в момент. когда ось инструментального шпиндел 2 находитс в крайнем верхнем или нижнем положении (см. фиг. 1-2).Here it is considered that the point M coincides with the center of the toolholder 4, i.e. point N, at the moment. when the axis of the tool spindle 2 is in the extreme upper or lower position (see Fig. 1-2).
Лини пересечени поверхностей (2) и (4) даст траекторию, которую должен описывать резец 3 при отсутствии перемещени / а именноThe line of intersection of the surfaces (2) and (4) will give the trajectory that the cutter 3 should describe when there is no movement / namely
f +|r 2(y-h).f + | r 2 (y-h).
О)ABOUT)
Резец 3 совершает движение по окруж- ности, котора перпендикул рна направл ющим конуса, у которого центром вл етс точка С. При этом ось симметрии этого конуса совершает вращательное движение со скоростью 5 (р в плоскости осей рабочегоThe cutter 3 moves in a circle that is perpendicular to the guides of the cone whose center is point C. In this case, the symmetry axis of this cone rotates at a speed of 5 (p in the plane of the working axes
x2 + (y-/R|L-bR2+h)2x2 + (y- / R | L-bR2 + h) 2
-( /4 + R2 +h)2 fr-Cx +RJl+ cosSpt)2- (/ 4 + R2 + h) 2 fr-Cx + RJl + cosSpt) 2
lulu
++
+ +
Величина перемещени есть отрезок, отсекаемый кривыми (3) и (5) от луча, вл ющегос образующей конуса с центром и вращающимс относительно этого центра в плоскости осей рабочего 1 и инструментального 2 шпинделей. Kpoi/ie того, оассмато л- ваемый луч перемещаетс по образующим конуса с круговой подачей S. Такой луч име- ei следующую аналитическую записьThe amount of movement is a segment, cut off by curves (3) and (5) from the beam, forming a cone with center and rotating relative to this center in the plane of the axes of the working 1 and tool 2 spindles. Kpoi / Ie, the absorbed beam moves along the cone-forming generators with circular feed S. Such beam has the following analytical record
х у - h + x y - h +
sin Stsin st
coscos
ргwg
cos S t cos s t
Пересечение пр мой (6) с (5) и (3) даст две точки, рассто ние между которыми равно необходимому перемещению Дрезиа 3 дл конкретных величин углов поворота оси инструментального шпиндел 7 / штанги 9, При этом во внимание должны быть прин ты только те точки, у которых гр h .The intersection of direct (6) with (5) and (3) will give two points, the distance between which is equal to the necessary movement of Dresia 3 for specific values of the angles of rotation of the axis of the tool spindle 7 / rod 9, and only those should be taken into account points at which c h.
Аналогично рассчитываетс Л и дл других видов поверхностей, образующих асферические поверхности. В этом случае оледы после pesip образуют на обработан ной поверхностиЪлизкие к эквидистантным линии, а ширина снимаемой при каждом проходе резца стружки примерно посто нна . Вес это способствует снижению уоовн L is calculated similarly for other types of surfaces that form aspherical surfaces. In this case, the ices after pesip form lines close to the equidistant lines on the treated surface, and the width of the chip removed at each pass of the cutter is approximately constant. Weight it helps reduce ooov
SS
шероховатости и повышению точности обработки .roughness and improved machining accuracy.
Согласованное с S и S перемещение Л резца 3 предварительно табулируетс с необходимой точностью, после этого заноситс в запоминающее устройство (не показано ), которое с необходимой частотой выдает сигнал на исполнительный механизм 7.The displacement L of the cutter 3 coordinated with S and S is preliminarily tabulated with the necessary accuracy, then entered into a memory device (not shown), which with a necessary frequency issues a signal to the actuator 7.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904855291A SU1759563A1 (en) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | Device for sharpening treatment of non-spheric surfaces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904855291A SU1759563A1 (en) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | Device for sharpening treatment of non-spheric surfaces |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1759563A1 true SU1759563A1 (en) | 1992-09-07 |
Family
ID=21529912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904855291A SU1759563A1 (en) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | Device for sharpening treatment of non-spheric surfaces |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1759563A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8215210B2 (en) * | 2005-03-17 | 2012-07-10 | Essilor International (Compagnie Generale D'optique) | Method of machining a face of an ophthalmic lens that is prism-ballasted at the centre |
| CN102990092A (en) * | 2012-12-20 | 2013-03-27 | 江苏海建股份有限公司 | Spherical turning tooling |
-
1990
- 1990-07-26 SU SU904855291A patent/SU1759563A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 1103947. кл. В 3 В 5/40, 1984, * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8215210B2 (en) * | 2005-03-17 | 2012-07-10 | Essilor International (Compagnie Generale D'optique) | Method of machining a face of an ophthalmic lens that is prism-ballasted at the centre |
| CN102990092A (en) * | 2012-12-20 | 2013-03-27 | 江苏海建股份有限公司 | Spherical turning tooling |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6666630B2 (en) | Milling machine and milling process | |
| US4664570A (en) | Method of operating a numerically controlled machine tool having a worktable capable of rotation about two intersecting axes | |
| JPS6357165B2 (en) | ||
| JPH05293730A (en) | Complex machine tool capable of laser machining | |
| EP0162285B1 (en) | Curved surface formation polishing apparatus | |
| JPS61182707A (en) | Tool holder | |
| SU1759563A1 (en) | Device for sharpening treatment of non-spheric surfaces | |
| US4950112A (en) | Machine for the precision working of the tooth flanks of toothed workpieces | |
| JPS63267155A (en) | Polishing device | |
| EP1163081A1 (en) | Apparatus and method for generating ultimate surfaces on ophthalmic lenses | |
| SU1759564A1 (en) | Device for sharpening treatment of non-spheric surfaces | |
| SU1103947A1 (en) | Mehod of turning non-spherical surfaces and device for effecting same | |
| GB2116463A (en) | Process and apparatus for grinding the surface of a cam | |
| JPH02139112A (en) | Profile grinding machine | |
| JPH0545358B2 (en) | ||
| US3344692A (en) | Method and apparatus for producing aspheric contact lenses | |
| JPS5840259A (en) | Spherical face slider for lens | |
| SU1181778A1 (en) | Machine for working non-circular surfaces | |
| JPH0132029B2 (en) | ||
| CA2220371C (en) | Apparatus and method for generating ultimate surfaces on ophthalmic lenses | |
| RU2090339C1 (en) | Method for machining spherical end surfaces of rodlike products | |
| RU2133656C1 (en) | Method for turning spherical surfaces of openings | |
| JPS614650A (en) | Aspherical surface machining device | |
| SU984694A2 (en) | Apparatus for working spherical surfaces | |
| SU984693A1 (en) | Apparatus for working curvilinear surfaces |