SU848300A1 - Способ обработки оптическихдАТЕлЕй - Google Patents

Description

изобретение относитс  к абразивно обработке и может быть использовано при изготовлении оптических деталей со сферическими и асферическими поверхност ми н универсальных програм мных станках. Известны способы формообразовани  оптических поверхностей с помощью трубчатого инструмента, перемещаемого параллельно одному из радиальных направлений издели . В известной схе ме обработки имеет место линейный контакт тонкостенного инструмента с изделием, принимающим в конце обработки форму, приближающуюс  к эллиптической благодар  геометрическим свойствам данной схемы формообразова ни  Cll Недостатком этого способа  вл ет с  низка  точность и узкий диапазон получаемых поверхностей, так как во можна обработка только эллипсоидов вращени  вокруг малой оси, т.е. не содержащей-фокусов эллипсоида, что объ сн етс  весьма малыми геометрическими возможност ми данной кинема тической схемы обработки, в которой инструмент имеет движение только вдоль одной из осей. Кроме того, активна  площадь кон;такта издели , с инструментом, который рассматриваетс  в данной схеме формообразовани  как бесконечно трнкий полый цилиндр, здесь весьма малаjчто снижает производительность труда при обработке деталей, утолщение же стенки инструментаприводит к увеличению методической погрешности геометричес-кой формы издели , а попытки увеличить удельное давление - к по влению глубоких царапин на оптической поверхности издели . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ обработки оптических деталей враща191цимс  трубчатым инструментом , предусматривающий использование Г-образного шпиндел  издели  и перемещение инструмента в радигшьном направлении издели  по расчетной траектории , .представл ющей собой дугу окружности, центр которой движетс  по некоторой кривой мли находитс  вне оси издели . Предлагаемый способ позвол ет получать , хот  и с невысокой точностью,, выпуклые эллипсоиды вращени  вокруг большой оси и поверхности,-близкие к параболоидам и гиперболоидам iTf .

Однако вогнутые оптические поверхности и выпуклые поверхности вьасоких пор дков обработать здесь невозможно а поверхности второго пор дка могут быть получены только приближенно. Причина этого заключаетс  в том, что по данной схеме формообразовани  оптических деталей уравнени  получаемых поверхностей описываетс  алгебраическими кривыми, содержащими радикалы , при разложении которых в р ды и отбрасывании всех членов, начина  с членов третьего пор дка, получаютс  (приближенно) уравнени  поверхностей второго пор дка.

Активна  площадь контакта изде.ли  с инструментом здесь так же, как и в преды,цущем случае, остаетс  весьма малой из-за незначительной ширины п тна контакта обрабатываемой выпуклой криволинейной поверхности с пр молинейными образующими цилиндрической поверхности инструмента,вследствие чего производительность труда так же остаетс  невысокой.

Цель изобретени  - повышение точности и производительности обработки

Указанна  цель достигаетс -тем, что по данному способу обработки оптических деталей вращающимс  трубчатым инструментом путем перемещени  его в радиальном направлении издели  по расчетной траектории, обработку производ т толстостенным инструментом , образующа  торцовой рабочей части которого выполнена по уравнению обрабатываемой поверхности в зоне экстремального значени  ее кривизны: наименьшего - при обработке выпуклых поверхностей и наибольшего - дл  вогнутых и знакопеременных поверхностей , или по кривой, отклон ющейс  от указанной на величину, не превышающую 2-5 диаметров зереи примен емого абразива, движение инструмента в радиальном направлении издели ,при котором среднюю точку его рабочей части перемещают по образующей обрабатываемой поверхности, а нижнюю точку противоположной, нерабочей части .по пквидистанте к образующей с зазором относительно нее в 2-5 раз правышающим размер зерен примен емого абразива , осуществл ют согласно выражени м :

X X3 -r-sinA±t+Nu-t) .co5dL ;

О

Xj,Y - координаты центра внут-, реннего диаметра инструмента , равного 2ч, в системе координат инструмента X, у;

) угол между ос ми инструмента и издели ;

t - припуск на обработку вогнутых и выпуклых поверхностей с учетом соответственно верхних и нижних знаков; .At - подача инструмента за 1

цикл обработки; N - число циклов обработки; :J(YI, угол наклона к оси у хорды инструмента, соедин ющей среднюю точку его ра бочей части с нижней точкой нерабочего, приподн того кра , имеющей координаты Хд, УЗ ; Во. угол между торцом инстру . мента и его хордой.

На фиг. 1 изображена схема обработки оптических деталей по предлагаемому способу; на фиг. 2 - вид сверху на зону обработки; на фиг.З развертка зазора между инструментом и изделием.

Торцова  рабоча  часть 1 толстостенного трубчатого инструмента 2

соприкасаетс  с обрабатываемой поверхностью 3 издели  4 на участке 5, внутри которого зазор между инстру , ментом и изделием меньше диаметра зерен примен емого абразива 6.

Нижнюю точку Э Нерабочей части 7 инструмента 2 располагают от обрабатываемой поверхности 3 на рассто нии в 2-5 раз превышающем размер зерен ((абразива 6, а наибольшее сближение

рабочей части 1 инструмента 2 с обрабатываемой поверхностью 3 через слой разрушенных абразивных зерен предусматривают в точке А.

Образующа  торцовой рабочей части 1 инструмента выполнена по уравнению

обрабатываемой, например вогнутой

поверхности издели  4 в зоне наибольшего значени  ее кривизны, в данном случае - по ее центральной зоне. Эта образующа  может также отклон тьс 

от указанной кривой на величину, не превышающую-2-5 диаметров зерен абразива . Остальные размеры инструмента выбирают конструктивно.

Развертка зазора (фиг. 2) между

торцом инструмента 2 и обрабатываемой поверхностью 3 по нормали к плоскости АЭ, перпендикул рной плоскости чертежа (фиг. 1) состоит из активного контактного участка КАП и участков захвата свежих порций абразива и удалени  шлама ЭК и ЭП. На фиг. 2 эти последние участки 8 показаны односторонней штриховкой.

Claims (2)

1. Обработку деталей производ т на оборудовании с программным управлением типа станков дл  обработки криволинейных поверхностей, например лопаток турбин и гребных винтов. Сначала заготовку издели  4 с исходной, например вогнутой сферической поверхностью 3 и толстостенный трубчатый инструмент 2, образующа  торцовой, ра бочей части 1 которого выполнена по уравнению обрабатываемой поверхности в ее центральной зоне (при обработке же выпуклых поверхностей - по крайней зоне) укрепл ют на их шпиндел х. Затем шпиндель инструмента устанавли вают под расчетным углом oL относительно оси издели , перемеща  шпиндель инструмента параллельно этой оси, инструмент 2 ввод т в контакт с обрабатываемой поверхностью 3 и включает абразивного автопитани . Обоим шпиндел м сообщают вращательное движение. Кроме того, предусматривают одновременное перемещение (в радиальном направлении издели шпиндел  инструмента 2 по его траектории таким образом, что средн   точ ка Л рабочей части 1 инструмента 2 описывает уравнение образующей обрабатываемой поверхности издели  4, а нижн   точка 3 противоположной нерабочей части 7 инструмента 2 движет с  по эквидистанте к образующей с за зором относительно нее в 2-5 раз пре вышающим размер зерен примен емого абразива. Это обеспечиваетс  путем расчета программоносител , устававливаемого в считывающее устройство програмглного механизма станка, согласно соотношени м: X (i±t4 Na-l: -, Yj -Vg rcosdL-, о, - ; где Xj,,Y - координаты центра внутреннего диаметра инструмента , равного 2ч, в сис теме координат инструмента Х,У; А((У(д) угол между ос ми инструмента и издели ; t - припуск на обработку вогнутых и выпуклых поверхностей с учетом соответственно верхних и нижних знаков; At - подача инструмента за 1 цикл обработки; N - число циклов обработки; jrд(У|д}-.угол наклона к оси у хор ды инструмента, соедин ю щей среднюю точку его рабочей части с нижней точкой нерабочего,припод н того кра , имеющей координаты Х,Уд; gjj - угол между торцом инстру мента и его хордой. Дл  уменьшени  износа шлифовальника его можно алмазировать, например , с гальваническим закреплением зерен . Перед алмазированием проточен ный по копиру инструмент, целесообраз но прошлифовать в рабочей схеме с целью сглаживани  его микронеровностей . Полирование производ т описанвым инструментом, к которому креп т слой просмоленного сукна. Точность геометрической формы получаемой поверхности обеспечиваетс  траекторией перемещени  инструмента , а требуема  микрогеометри  оптической поверхности - качеством притира инструмента и издели , завис щем от их геометрической формы в зоне контакта и от общей площади этой зоны. Увеличение производительности труда объ сн етс  тем, что дробление зерен абразива и диспергирование стекла производ т здесь на участке 5, значительном по его площади (фиг. 2). Геометрическа  форма инструмента наэтом участке практически совпадает с формой издели , отлича сь от нее по знаку. Это превращает данный толстостенный трубчатый инструмент в своеобразный резец-притир, перемещаемый в пространстве по необходимой траектории. Важным фактором увеличени  производительности труда  вл етс  значительное улучшение условий питани  зоны обработки 5 абразивной суспензией , непрерывно засасываемой и плавно уменьшающийс  зазор между инструментом и изделием на участке 8, а также улучшение условий дл  удалени  шлама - частичек разрушенного стекла . . . .Нар ду с обработкой асферических деталей таким же способом и на этом же оборудовании с помощью аналогичного трубчатого инструмента с радиусной торцовой поверхностью можно получат .ь также и сферические детали. Высока  производительность обработки , минимальные затраты ручного труда на настройку станка и подбор режимов обработки, относительно широка  универсальность инструмента определ ют преимущество предлагаемого способа по сравнению с известными способами получени  оптических деталей методами притира и сферофрезеровани . Формула изобретени  Способ обработки оптических детаей , при котором вращающийс  трубчаый инструмент устанавливают под угом к оси вращени  заготовки и переещают в радиальном направлении загоовки по расчетной Траектории, о т ича-ющийс  тем, что, с . елью повышени  точности и производиельности обработки, образующую торовой рабочей части инструмента выолн ют по уравнению обрабатываемой оверхности в зоне экстремального начени  ее кривизны или по кривой.

   отклон ющейс  от указанной на величину , не превышающую 2-5 диаметров зерен примен емого абразива, движение инструмента в радиальном направлении издели , при котором среднюю точку его рабочей части перемещают по образующей обрабатываемой поверхности, а нижнюю точку противоположной, нерабочей части - ПС эквидистанте к образуклцей с зазором относительно нее, в 2-5 раз превышающим размер зерен примен емого абразива, осуществл ют согласно выражени м

   SinoLt-i: q: Nut -,

   и

   « „ Yg- r-COSoL;

   X

   - кЪординаты центра внути реннего диаметра инструмента , равного 2 ч, в системе координат инструмента Х,у,

   угол между ос ми инструмента и издели ;

   Ь - припуск на обработку

   вогнутых и выпуклых поверхностей с учетом соответственно верхних и нижних знаков; д-Ь - подача инструмента за 1 цикл обработки)

   N - число циклов обработки; V хорды инструмента, соедин ющей среднюю точточку его рабочей части с нижней точкой нерабочего , приподн того кра , имеющей координа ..Vты Хд, УдТ(

   gg угол между торцом инструмента и его хордой. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе Q 1. Авторское свидетельство СССР 117920, кл. В 24 В 11/10., 1953.
2. 2. Авторское свидетельство СССР 131632, кл. В 24 в 13/00, 1959.

   //У//////// ////у//////у

   л

   Фиг. 5