SU554053A1

SU554053A1 - The method of obtaining raster reliefs

Info

Publication number: SU554053A1
Application number: SU2088773A
Authority: SU
Inventors: Вадим Игнатьевич Нижанковский; Аркадий Васильевич Вадылкин; Валерий Григорьевич Наконечный; Юрий Сергеевич Чернозубов; Валентин Егорович Кутейников
Original assignee: Предприятие П/Я В-2438
Priority date: 1974-12-16
Filing date: 1974-12-16
Publication date: 1977-04-15

Description

Известен также способ изготовлени цилиндрических растров, преимущественно с пр моугольными замкнутыми отверсти ми дутем механической обработки их. По этому способу на внутренней поверхности трубы заготовки барабана растачивают кольцевые выточки. В отверстие трубы вставл ют цилиндрическую оправку диаметром иа 1-3 мм меньше внутреннего диаметра трубы и зазор заполн ют легкоплавким сплавом. На наружной поверхности трубы нарезают зубь черв чной фрезой методом обкатки и затем удал ют нагревом сплав и оправку. На месте легкоплавкого состава на цилиндрической части барабана образуютс таким образом сквозные замкнутые отверсти , чередующиес с перемычками .A method of manufacturing cylindrical rasters is also known, preferably with rectangular closed holes, blow-machining them. According to this method, annular recesses are bored on the inner surface of the pipe of the drum blanks. A cylindrical mandrel with a diameter of 1-3 mm smaller than the internal diameter of the pipe is inserted into the tube opening and the gap is filled with a low-melting alloy. On the outer surface of the pipe, the teeth are cut with a screw-cutting mill by the rolling-in method and then the alloy and the mandrel are removed by heating. In place of the low-melting composition, through the closed holes, alternating with bridges, are formed on the cylindrical part of the drum.

Самым трудным вл етс технологический процесс изготовлени иа зеркальной поверхности 1металлического цилиндрического барабана растрового рельефа чеистой сотовой структуры с диоптическими (преломл ющими ) микронными и субмикронными элементами , вплотную прилегающими друг к другу и имеющими зеркальную полированную поверхность с абсолютно точными радиусами кривизны элементарных диоптрических поверхностей.The most difficult is the technological process of manufacturing the mirror surface of a metal cylindrical drum of a raster relief of a cellular honeycomb structure with dioptic (refracting) micron and submicron elements closely adjacent to each other and having a mirror polished surface with absolutely exact radii of curvature of elementary diopter bodies.

Ни один из известных способов изготовлени растрового рельефа на цилиндре барабана не обеспечивает полностью технических требований, предъ вл емых к подобному растровому рельефу.None of the known methods for producing a raster relief on a cylinder of a drum provides fully the technical requirements for such a raster relief.

Диоптические элементы рельефа гальванического кольца, полученного методом гальванопластики с желатинового линзового растра, не имеют точного радиуса кривизны в св зи с тем, что диоптрические элементы самого эталона (желатинового линзового растра), изготовл емого фотохимическим способом, не имеют точной сферической формы.The dioptic elements of the galvanic ring relief obtained by the method of electroplating from a gelatin lens raster do not have an exact radius of curvature due to the fact that the dioptric elements of the standard itself (gelatin lens raster) produced by a photochemical method do not have an exact spherical shape.

Изготовление растрового рельефа на барабане набором щариков технически трудно реализуемо , когда элементами его вл ютс микроскопические малые диоптрические чейки . Недостатком этого способа вл етс также возможность изготовлени рельефа только с определенным соотношением периода растра и радиуса кривизны диоптрической поверхиости элементарных чеек. Изготовление же растрового рельефа на барабане намоткой профилированной проволоки дает возможность получить рельеф только в виде винтовой канавки. Рельеф с чеистой сотовой структурой с диоптрическими элементами, вплотную прилегающими друг к другу, этим способом не реализуетс , так же как и известным способом механической обработки отверстий .The manufacture of a raster relief on a drum with a set of balls is technically difficult to implement when its elements are microscopic small dioptric cells. The disadvantage of this method is also the possibility of making a relief with only a certain ratio of the raster period and the radius of curvature of the dioptric surface of the elementary cells. Making a raster relief on the drum by winding profiled wire makes it possible to obtain relief only in the form of a helical groove. The relief with a cellular honeycomb structure with dioptric elements closely adjacent to each other is not realized in this way, as well as by the known method of machining holes.

Наиболее близким по технической сущности и достригаемому результату к изобретению вл етс способ получени растровых рельефов поэлементной штамповкой, заключающийс в том, что предварительно на зеркальной поверхности металлической заготовки (котора , в частности, может иметь формуThe closest in technical essence and achieved result to the invention is a method of obtaining raster reliefs by element stamping, which consists in the fact that previously on the mirror surface of a metal billet (which, in particular, can have the form

цилиндрического барабана) выдавливают пуансоном сферические микролунки, а затем оставшиес недеформированные участки .поверхности заготовки между выдавленными лунками профилируют пуансоном заданной формы.cylindrical drum) squeeze spherical microholes with a punch, and then the remaining non-deformed areas. The surface of the workpiece between the extruded holes is shaped with a punch of a given shape.

Основным недостатком этого способа, как и других известных способов, вл етс отсутствие возможности получени качественных растровых рельефов с вплотную прилегающими друг к другу диоптрическими элементами , например, тетрагональной или гексагональной структуры,поскольку в случае получени таких рельефов при поэлементной штамповке чеек (диоптрических элементов) происходит искажение (сминание) профил ранее отштампованных чеек, смежных со штампуемой в данный момент чейкой, в результате чего нарушаетс точность и регул рность чеек (диоптрических элементов) рельефа.The main disadvantage of this method, as well as of other known methods, is the inability to obtain high-quality raster reliefs with closely adjacent dioptric elements, for example, a tetragonal or hexagonal structure, because in the case of obtaining such reliefs with single element stamping of cells (dioptric elements) distortion (crushing) of the profile of previously stamped cells adjacent to the cell being stamped at the moment, resulting in a violation of accuracy and regularity Cells (dioptric elements) of a relief.

По предлагаемому способу, с целью повышени качества изделий при получении растровых рельефов с вплотную прилегающими друг к другу диоптрическими элементами при профилировании упом нутых (недеформированных ) участков поверхности заготовки одновременно калибруют центральные участки предварительно выдавленных смежных сферических лунок.According to the proposed method, in order to improve the quality of the products upon receipt of raster reliefs with closely adjacent dioptric elements, when profiling the above (non-deformed) surface areas of the workpiece, they simultaneously calibrate the central areas of the previously extruded adjacent spherical holes.

На фиг. 1 показан цилиндрический участок растрового рельефа, элементами которого вл ютс вогнутые сферические лунки; на фиг.FIG. Figure 1 shows a cylindrical section of a raster relief whose elements are concave spherical wells; in fig.

2- цилиндрический участок растрового рельефа тетрагональной структуры; на фиг.2- cylindrical section of raster relief of tetragonal structure; in fig.

3- цилиндрический участок растрового рельефа , элементами которого вл ютс вогнутые сферические лунки, расположенные в шахматном пор дке; на фиг. 4 - цилиндрический участок растрового рельефа гексагональной структуры.3 is a cylindrical section of a raster relief, the elements of which are concave spherical holes located in a checkerboard pattern; in fig. 4 - a cylindrical section of a raster relief of hexagonal structure.

Сущность способа получени растровых рельефов раскрываетс на следующих конкретных примерах осуществлени .The method of obtaining raster reliefs is disclosed in the following specific embodiments.

Пример 1. Дл получени на зеркальной поверхности барабана отрицательного (вогнутого ) цилиндрического растрового рельефа тетрагональной структуры поступают следующим образом.Example 1. To obtain a negative (concave) cylindrical raster relief of a tetragonal structure on the mirror surface of the drum, proceed as follows.

Предварительно на зеркальной цилиндрической поверхности металлического цилиндрического барабана выдавливают растровый рельеф (фиг. 1), элементами которого вл ютс вогнутые сферические лунки 1 (вид по оси симметрии лунки имеет почти форму круга , так как диаметр периферийной окрул ности 2 сферической лунки 1 бесконечно мал по сравнению с наружным диаметром барабана ) . Выдавливание сферических лунок осуществл ют поэлементно лунку за лункой путем деформации материала барабана пуансоном , рабоча поверхность которого выполнена в виде выпуклой сферы. Радиус сферы пуансона выбирают несколько меньшим радиуса диоптрической поверхности чеек тетрагонального рельефа с учетом упругой деформации материала барабана и с целью получени заданной глубины тетрагонального рельефа. Шаг (рассто ние между центрами двух соседних лунок 1) рельефа по окружности цилиндра заготовки барабана в точности равен периоду тетрагонального рельефа. Глубину сферических лунок 1 назначают по возможности наибольшей, т. е. такой, при которой периферийные окружности 2 соседних лунок 1 касались бы друг друга.Previously, a raster relief is extruded on the mirror cylindrical surface of the metal cylindrical drum (Fig. 1), whose elements are concave spherical holes 1 (the axis of the hole has an almost circular shape, since the diameter of the peripheral circumference 2 of the spherical hole 1 is infinitely small compared to with outer diameter of the drum). The extrusion of spherical holes is carried out element by element well behind the hole by deforming the drum material with a punch, the working surface of which is made in the form of a convex sphere. The radius of the punch's sphere is chosen to be somewhat smaller than the radius of the dioptric surface of the cells of the tetragonal relief, taking into account the elastic deformation of the drum material and with the aim of obtaining a predetermined depth of the tetragonal relief. The pitch (distance between the centers of two adjacent holes 1) of the relief along the circumference of the cylinder of the drum blank is exactly equal to the period of the tetragonal relief. The depth of the spherical holes 1 is prescribed as much as possible, i.e., such that the peripheral circles 2 of the neighboring holes 1 would touch each other.

Затем поэлементно (одну за другой) получают вершины 3 тетрагонального рельефа путем профилировани специальным пуансоном ранее «едеформированных «плоских участков 4 цилиндрической поверхности заготовки барабана между смежными лунками 1. Вид в плане на один из этих участков цилиндрической поверхности имеет форму четырехконечной звезды, сторонами которой вл ютс четвертушки периферийных окружностей 2 четырех смежных сферических лунок 1. Глубину профилировани (высоту тетрагонального рельефа или рассто ние от цилиндрической поверхности вершин 3 чеек 5 до цилиндрической поверхности впадин элементарных диоптрических поверхностей) назначают из услови получени наиболее острых вершин гофров 6 на границе примыкани смежных элементарных диоптрических поверхностей. Таким образом, поэлементно вершину за вершиной получают тетрагональный растровый рельеф; при этом периодически перемещают пуансон относительно заготовки барабана или последнюю относительно пуансона вдоль оси барабана на величину периода тетрагонального рельефа, а по окончании профилировани вершин 3 одного из р дов рельефа барабан поворачивают на угол, соответствующий окружному щагу рельефа по цилиндру барабана, равного периоду тетрагонального рельефа. При профилировании вершин 3 одновременно калибруют центральные участки предварительно выдавленных смежных сферических лунок 1, оформл таким образом элементарные диоптрические поверхности рельефа.Then one by one (one after the other), vertices 3 of the tetragonal relief are formed by profiling previously “edified” flat sections 4 of the cylindrical surface of the drum blank between adjacent holes 1. The plan view of one of these sections of the cylindrical surface has the shape of a four-pointed star, whose sides are The quarters of the peripheral circles are 2 four adjacent spherical holes 1. The profiling depth (height of the tetragonal relief or distance from the cylindrical surface ited vertices 3 cells 5 to the cylindrical dioptric surface depressions elementary surfaces) of the administered preparation conditions most acute vertices on the boundary of the corrugations 6 of adjacent elementary dioptric abutment surfaces. In this way, a tetragonal raster relief is obtained element by element from top to top; at that, the punch is periodically moved relative to the drum billet or the latter relative to the punch along the drum axis by the value of the tetragonal relief period, and after the end of the profile of the vertices 3 of one of the relief series is completed, the drum is rotated by an angle corresponding to the tetragonal relief period. When profiling the vertices 3, the central areas of the previously extruded adjacent spherical holes 1 are simultaneously calibrated, thus forming elementary dioptric relief surfaces.

Радиус кривизны элементарной диоптрической поверхности и шаг (рассто ние между центрами двух смежных чеек 5) тетрагонального рельефа барабана назначают соответственно равным радил су кривизны и периоду линзового растра с учетом коэффициента усадки (при остывании) материала растровой подложки (пленки) и с учетом коэффициента линейного расширени (при нагреве) материала барабаиа.The radius of curvature of the elementary dioptric surface and the pitch (distance between the centers of two adjacent cells 5) of the tetragonal relief of the drum are respectively equal to the radial of curvature and the period of the lens raster, taking into account the shrinkage coefficient (during cooling) of the raster substrate material (film) and taking into account the linear expansion coefficient (when heated) material barabaya.

При нолучении растрового рельефа примен ют сцециальные смазки дл улучшени качества диоптрической поверхности чеек, а также дл уменьшени усилий деформации материала барабана и повышени стойкости профилирующих пуансонов.Scattering lubricants are used to obtain a raster relief to improve the quality of the diopter surface of the cells, as well as to reduce the strain forces of the drum material and increase the durability of the core punches.

Способ осуществл ют на специальном оборудовании , механизирующем технологический процесс,The method is carried out on special equipment, mechanizing the process,

Пример 2. Дл получени на зеркальной поверхности барабана отрицательного цилиндрического растрового рельефа гексагональной структуры поступают аналогичным образом .Example 2. To obtain a negative cylindrical raster relief of a hexagonal structure on the mirror surface of the drum, do the same.

Предварительно на зеркальной цилиндрической поверхности барабана выдавливают растровый рельеф, элементами которого вл ютс вогнутые сферические лунки. В отличие от рассмотренного в примере 1 шаг рельефа вдоль оси барабана равен 2/уз шага рельефа по окружности барабана, которые, в свою очередь, соответственно равны периоду гексагонального рельефа. При этом сферические лунки 7 расположены на цилиндрической поверхности барабана в шахматном пор дке.Previously, a raster relief is extruded on the mirror cylindrical surface of the drum, the elements of which are concave spherical holes. In contrast to the one considered in example 1, the pitch of the relief along the axis of the drum is 2 / knots of the pitch of the relief around the circumference of the drum, which, in turn, are respectively equal to the period of the hexagonal relief. In this case, the spherical wells 7 are located on the cylindrical surface of the drum in a checkerboard pattern.

Затем аналогичным образом получают каждую из вершин 8 гексагонального рельефа пзтем профилировани специальным пуансоном ранее недеформировапных «плоских участков 9 цилиндрической поверхности барабана между смежными лунками 7. Вид в плане на участок 9 имеет форму трехконечной звезды, сторонами которой вл ютс частиThen, each of the vertices 8 of the hexagonal relief is obtained in a similar manner using a special punch of previously non-deformed "flat sections 9 of the cylindrical drum surface between adjacent holes 7. The plan view of section 9 has the shape of a three-pointed star, the sides of which are

периферийных окружностей 10 трех смежных лунок 7.peripheral circles 10 three adjacent holes 7.

Гексагональный рельеф получают поэлементно верщину за вершиной и одновременно калибруют центральные участки смежныхThe hexagonal relief is obtained by element vertically at the top and at the same time calibrate the central regions of adjacent

сферических лупок 7, получа таким образом элементарные диоптрические поверхности смежных чеек 11 гексагонального рельефа.spherical loops 7, thus obtaining the elementary dioptric surfaces of adjacent cells of 11 hexagonal relief.

В отличие от рассмотренного в примере 1 после получени всех вершин 8 одного из р дов (строк) гексагонального рельефа барабан поворачивают на угол, соответствующий окружному шагу рельефа по цилиндру барабана , а вдоль оси барабана перемещают на полшага рельефа, равного половине периода гексагонального рельефа.In contrast to that considered in example 1, after all the vertices 8 of one of the rows (rows) of the hexagonal relief are obtained, the drum is rotated by an angle corresponding to the circumferential step of the relief along the drum cylinder, and along the drum axis is moved half a step of the relief equal to half the period of the hexagonal relief.

В результате последовательного выполнени всех многократных операций технологического процесса получают растровый гексагональный рельеф (фиг. 4) на цилиндрической поверхности барабана.As a result of the sequential execution of all the multiple operations of the technological process, raster hexagonal relief (Fig. 4) is obtained on the cylindrical surface of the drum.

При получении на поверхности заготовки тетрагонального (фиг. 2) и гексагонального (фиг. 4) растровых рельефов центральные участки (т. е. центральные участки предварительно выдавленных сферических лунок, образующихс при этом элементарных диоптрических поверхностей чеек рельефа) калибруют дважды за исключением периферийных лунок. Периферийные чейки рельефа бараWhen raster reliefs (Fig. 2) and hexagonal (Fig. 4) are received on the surface of the preform, the central regions (i.e., the central portions of the previously extruded spherical holes formed in this way, the elementary dioptric surfaces of the relief cells) are calibrated twice except for the peripheral holes. Peripheral bar relief cells

бана, образованные первым и последним вертикальпыми р дами (столбцами) сферических лунок 1 и 7, не обладают правильными тетрагональными или гексагональными структурами . Однако месторасположение периферийных чеек таково, что при тиснении линзово-растрового рельефа на непрерывной пленке они не попадают в контур линзового растра . За счет такой двукратной калибровки исключаетс искажение профил чеек получа7The ban formed by the first and last vertical rows (columns) of the spherical holes 1 and 7 do not have the correct tetragonal or hexagonal structures. However, the location of the peripheral cells is such that when embossing a lens-raster relief on a continuous film, they do not fall into the contour of the lens raster. This double calibration eliminates the distortion of the cell profile obtained by

емого рельефа, что способствует повышению точности и регул рности чеек рельефа, т. е. повышаетс качество получаемых изделий.relief, which contributes to improving the accuracy and regularity of relief cells, i.e., the quality of the products obtained is improved.

Claims

Invention Formula

The method of obtaining raster reliefs, concludes with the fact that spherical microholes are squeezed out with a punch on the mirror surface of the metal blank, and then the remaining nondeformed

between the extruded wells, profiles of the surface of the workpiece are shaped by a punch of a given shape, distinguished by the fact that, in order to obtain raster reliefs with closely dioptric elements adjacent to each other, while shaping the said surface areas of the workpiece, the central areas of the previously extruded edges are simultaneously calibrated adjacent spherical holes.

.H

L