SU901027A1 - Станок дл шлифовани выпуклых асферических поверхностей оптических деталей алмазным инструментом - Google Patents

Description

Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано в оптической промышленности для шлифования выпуклых без точек перегиба асферических поверхностей деталей алмазным инструментом.

Известен станок для шлифования асферических поверхностей оптических деталей алмазньвя шлифовальным кругом, содержащий смонтированные на станине шпиндель инструмента (круга) с возможностью возвратнопоступательного перемещения в направлении оптической детали и шпиндель изделия с возможностями перемещения вдоль своей оси и реверсированного поворота (^качания) на угол не более 90° вокруг вертикальной оси, на другом конце которой установлен кулачок-копир. Кулачок-копир через салазки и рычаг второго рода связан с механизмом настройки инструмента на радиус ближайшей сферы[1] .

Основными недостатками этого станп ка являются малый диапазон обрабатываемых деталей по асферичности, невысокая точность обработки поверхности оптической детали с большой $ асферичностью и сложность станка, обусловленная применением специального двигателя для реверсированного поворота шпинделя изделия и кулачкакопира. Величина максимальной асфе® ричности определяется в нем допустимым углом подъема профиля кулачкакопира. Применение кулачка-копира с крутым профилем приводит при работе станка к заклиниванию кулачка— ⁵ копира с салазками (толкателем). При больших значениях асферичности и предельно допустимых углах подъема профиля рабочего участка кулачкакопира передаточное отношение на рычаге значительно уменьшается, поэтому уменьшается точность обработки. Цель изобретения - расширение диапазона обрабатываемых деталей по асферичности и повышение точности обработки оптических деталей с большой асферичностью.

Указанная цель достигается тем, что станок снабжен отдельным валом кулачка-копира, установленным параллельно оси качания шпинделя изделия, а на оси качания шпинделя изделия и валу кулачка-копира установлены шкивы с передаточным отношением не более 1:4, соединенные натянутой жесткой лентой.

Механизм качания выполнен в виде гидроцилиндра двухстороннего действия, один из штоков которого через натянутую жесткую ленту соединен со шкивом, установленным на оси качания шпинделя изделия, а второй через вторую натянутую жесткую ленту - со шкивом, установленным на валу кулачка-копира. Упомянутые шкивы соединены между собой дополнительной натянутой жесткой лентой,.причем концы ленты' закреплены на шкивах оси качания шпинделя изделия и вала кулачка-копира с возможностью реверсированного поворота шкива, установлен,ного на оси качания шпинделя изделия »на угол i

Г Λ В » txT-tVa—7=--.-=-= .-.у.

® V 4 р*· + <£ 0^· ** где D - диаметр обрабатываемой детали;

р и с^- коэффициенты уравнения образующей выпуклой асферической поверхности обрабатываемой детали.

На фиг. 1 показана кинематическая схема станка; на фиг. 2 и 3 4 рычаг 20. Палец 21 рычага 20 че- , рез механизм 22 подачи воздействует на шпиндель 23 инструмента с установ' пенным на нем инструментом 24. Шпин~ j дель 23 инструмента приводится во вращение через муфту 25 от привода 26. Механизм 22 подачи и шпиндель 23 смонтированы в общей бабке 27 с возможностью возвратно-поступательщ ного перемещения по направляющим 28 вдоль оси шпинделя 23. Ленты 11, 12 и 14 имеют толщину 0,3 мм и ширину 35 мм.

Перед включением станка в работу

1$ его настраивают.

Для этого крепят к шпинделю 6 заготовку оптической детали 9, с помощью пиноли 5 через червячно-косозубую передачу 10 перемещают шпиндель 6 с заготовкой оптической детали 9 _ вдоль своей оси для совмещения центра радиуса ближайшей сферы заготовки оптической детали 9 с осью {. Устанавливают требуемый угол качания шпинделя 6 изделия за счет регулирования хода поршня гидроцилиндра 13 и требуемую величину подачи с помощью механизма 22 подачи.

I

С включением станка для работы одновременно приводятся^ во вращение шпиндели 6 и 23 от приводов 7 и 26 и включается подача СОЖ (не показана) а также производится подача рабочей среды в камеру гидроцилиндра 13 для . передачи движения механизму качения и механизму 22 пода.чи инструмента 24.

В процессе обработки заготовки оптической детали 9 Изменяют режимы обработки по мере необходимости, варианты выполнения механизма качания станка.

На поворотной оси 1, установленной )в станине 2, закреплен стол 3 и шкив

4. На столе с помощью пиноли 5 закреп лен шпиндель 6 изделия, связанный с приводом 7 ременной передачей 8. Пиноль 5 со шпинделем 6 и заготовкой оптической детали 9 через червячнокосозубую передачу 10 имеет возможность настроечного возвратно-поступательного перемещения вдоль оси шпинде ля 6. Шкив 4 с помощью натянутых жестких стальных лент 11 и 12 через гидроцилиндр 13 двухстороннего действия и натянутую жесткую стальную ленту 14 соединен со шкивом 15. Шкив 15 установлен на валу 16 кулачка-копира 17. С кулачком 17 взаимодействует через ролик 18 и толкатель при этом изменяют скорость вращения шпинделя 6, величину подачи инструмента. 24, а также скорость перемещения поршня гидроцилиндра 13 в широком диапазоне с помощью дросселя (не показан) .

При достижении требуемого размера оптической детали 9 по толщине станок отключается. Устанавливается новая заготовка оптической детали 9,·* и цикл работы станка повторяется.

Необходимая величина угла качания dC шпинделя изделия регулируется ходом поршня гидроцилиндра.

Как варианты, механизм качания может быть выполнен в виде гидроцилиндра двухстороннего действия, соединенного натянутой жесткой лентой со шкивом оси качания шпинделя изделия или со шкивом вала к; ачка

9С копира, причем каждый из указанных шкивов с диаметрально-противоположных сторон соединен двумя натянутыми жесткими лентами, расположенными в параллельных плоскостях, обеспечивающими реверсированный поворот шкива оси качания шпинделя изделия на заданный угол.

Введение отдельного вала кулачка-копира и установка на оси качания шпинделя изделия и валу кулачка-копира шкивов с передаточным отношением не более 1:4, соединенных натянутой жесткой лентой, позволяет увеличить в соответствующее число раз угол поворота вала кулачка-копира относительно угла поворота оси шпинделя изделия. Это дает возможность увеличить угловой размер цилиндрической поверхности кулачка-копира для записи технологического цикла обработки оптической детали и увеличить без превышения допустимого значения угла подъема профиля рабочего участка кулачка-копира диапазон обрабатываемых оптических деталей по асферичности.

Кроме того, передаточное отношение шкивов (на валу кулачка-копира ’ и на оси качания шпинделя изделия) позволяет повысить передаточное отношение рычага, которое повышает точность обработки оптических деталей с большой асферичностью.

Соединение шкива оси качания шпЛделя изделия и шкива кулачка-копира между собой натянутой жесткой лентой с креплением концов ленты на шкивах с возможностью реверсированного поворота шкива оси качания шпинделя · изделия на угол, определяемый по формуле о * * ^ar,tt где D - диаметр обрабатываемой детали;

1027 * р и - коэффициенты уравнения образующей выпуклой асферической поверхности обрабатываемой детали, позволило существенно упростить станок с одновременным обеспечением высокой точности обработки поверхности . оптической детали (лента натянута и не растягивается, рабочая среда гид»0 роцилиндра несжимаема).

Claims (2)

1. (54) СТАНОК ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ ВЫПУКЛЫХ АСФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ АЛМАЗНЫМ Изобретение относитс  к абразивной обработке и может быть использовано в оптической промьшленности дл  шлифовани  выпуклых без точек перегиба асферических поверхностей деталей алмазным инструментом. Известен станок дл  шлифовани  асферических поверхностей оптических деталей алмазньм шлифовальным кругом, содержащий смонтированные иа станине шпиндель инструмента (круга) с возможностью возвратнопоступательного перемещени  в направлении оптической детали и шпиндель издели  с возможност ми перемещени  вдоль своей оси и реверсированного поворота (качани ) на уг не более 90 вокруг вертикальной ос на другом конце которой установлен кулачок-копир. Кулачок-копир через салазки и рычаг второго рода св зан с механизмом настройки инструмента на радиус ближаПшей сферы l . ИНСТРУМЕНТСМ Основными недостатками этого станп ка  вл ютс  малый диапазон обрабатываемых деталей по асферичности, невысока  точность обработки поверхности оптической детали с большой асферичностью и сложность станка, обусловленна  применением специального двигател  дл  реверсированного поворота шпиндел  издели  и кулачкакопира . Величина максимальной асферичности определ етс  в нем допустимым углом подъема профил  кулачкакопира . Применение кулгчка-копира с крутым профилем приводит при работе станка к заклининанию кулачкакопира с салазками (толкателем). При больших значени х асферичности и предельно допустимых углах подъема профил  рабочего участка кулачкакопира передаточное отношение на рычаге значительно уменьшаетс , поэтому уменьшаетс  точность обработки. Цель изобретени  - расширение диапазона обрабатываемых деталей по асферичности и повьлнение точности обработки оптических деталей с большой асферичностью. Указанна  цель достигаетс  тем, что станок снабжен отдельным валом кулачка-копира, установленным параллельно оси качани  шпиндел  издели  а на оси качани  шпиндел  издели  и валу кулачка-копира установлены шкивы с передаточным отношением не более 1:4, соединенные нат нутой жесткой лентой. Механизм качани  выполнен в виде гидроцилиндра двухстороннего действи , один из штоков которого через нат нутую жесткую ленту соединен со шкивом, установленным на оси качани  шпиндел  издели , а второй черв  вторую нат нутую жесткую ленту - со шкивом, установленным на ва кулачка-копира. Упом нутые шкивы соединены собой дополнительно нат нутой жесткой лентой,.причем ко цы ленты закреплеш  на шкивах оси к чани  шпиндел  издели  и вала кулач ка-копира с возможностью реверсиронанного поворота шкива, установлен ,ного на оси качани  шпиндел  издели /на угол; ctgr-7 r (р ЧО где D - диаметр обрабатываемой детали; р и Q- коэффициенты уравнени  образующей выпуклой асфериче кой поверхйости обрабатыва мой детали. На фиг. показана кинематическа  схема станка; на фиг, 2 и 3 варианты вьшолнени  механизма качан станка, На поворотной оси 1, установленн в станине 2, закреплен стол 3 и шки 4, На столе с помощью пиноли 5 закр лен шпиндель 6 издели , св занный с приводом 7 ременной передачей 8. Пиноль 5 со шпинделем 6 и заготовко оптической детали 9 через черв чно косозубую передачу 10 имеет возможность настроечного возвратно-поступ тельного перемещени  вдоль оси жпинд л  6. Шкив 4 с помощью нат иутык жестких стальных лент 11 и 12 через гидроцштигздр 13 двухстороннего действи  и нат нутую жесткую стальную ленту 14 соединен со шкивом 15. Шки 5 установлен на валу 16 кулачка-ко пира 17. С кулачком 17 взаимодействует через ролик 18 и толкатель 74 19 рычаг 20. Палец 21 рычага 20 че- , рез механизм 22 подачи воздействует на шпиндель 23 инструмента с установленным на нем инструментом 24. Шпиндель 23 инструмента приводитс  во вращение через муфту 25 от привода 26. Механизм 22 подачи и шпиндель 23 смонтированы в общей бабке 27 с возможностью возвратно-поступательного перемещени  по направл ющим 28 вдоль оси шпиндел  23. Ленты П, 12 и 14 имеют толщину О,3 мм и ширину 35 мм. Перед включением станка в работу его настраивают. Дл  этого креп т к шпинделю 6 заготовку оптической детали 9, с помощью пиноли 5 через черв чно-косозубуюпередачу 10 перемещают шпиндель 6 с заготовкой оптической детали 9 . вдоль своей оси дл  совмещени  центра радиуса ближайшей сферы заготовки оптической детали 9 с осью f. Устанавливают требуемый угол качани  шпиндел  6 издели  за счет регулировани  хода поршн  гидроцилиндра 13 и требуемую величину подачи с помощью механизма 22 подачи. 1 С вк.гаочением станка дл  работы одновременно привод тс  БО вращение шпиндели 6 и 23 от приводов 7 и 26 и включаетс  подача СОЖ (не показана) а также производитс  подача рабочей среды в камеру гидроцилиндра 3 дл  . передачи движени  механизму качени  и механизму 22 пода.чи инструмента 24, В процессе обработки заготовки оптической детали 9 измен ют режимы обработки по мере необходимости, при этом измен ют скорость вращени  шпиндел  6, величину подачи инструмента 24, а также скорость перемещени  поршн  гидроцилиндра 3 в широком диапазоне с помощью дроссел  (не показан ) . При достижении требуемого размера оптической детали 9 по толщине станок отключаетс . Устанавливаетс  нова  заготовка оптической детали 9, и цикл работы станка повтор етс . Необходима  величина угла качани  оС шпиндел  издели  peгyлIipyeтc  ходом поршн  гидроцилиндра. Как варианты, механизм качами  может быть выполнен в виде гидроцилиндра двухстороннего действи , соединенного нат нутой жесгксй со шкивом оси кача1Ш  шпнрдел  издели  или со шкивом вала к; лчкл копира, причем каждый из .указанных шкивов с диаметрально-противоположных сторон соединен двум  нат нуты ми жесткими лентами, расположенными в параллельных плоскост х, обеспечи вающими реверсированный поворот шк ва оси качани  шпиндел  издели  на заданный угол. Введение отдельного вала кулачка-копира и установка на оси качани  шпиндел  издели  и валу кулачка-копира шкивов с передаточным отношением не более 1:4, соединенных нат нутой жесткой лентой, позвол ет увеличить в соответствующее число раз угол поворота вала кулачка-копира относительно угла поворота оси шпиндел  издели . Это дает возможность увеличить угловой размер цилиндричес кой поверхности кулачка-копира дл  записи технологического цикла обработки оптической детали и увеличить без превышени  допустимого значени  угла подъема профил  рабочего участка кулачка-копира диапазон обрабатываемых оптических деталей по асферичности . Кроме того, передаточное отношение шкивов (на валу кулачка-копира и на оси качани  шпиндел  издели ) позвол ет повысить передаточное отношение рычага, которое повышает точность обработки оптических деталей с большой асферичностью. Соединение шкива оси качани  mnj/k дел  издели  и шкива кулачка-копира между собой нат нутой жесткой лентой с креплением концов ленты на шки вах с возможностью реверсированного поворота шкива оси качани  шпиндел  издели  на угол, определ емый по фор мулеJ) вС aretj Гцрь 0 где D - диаметр обрабатываемой детали; 74 |э и о - коэффициенты уравнени  образующей выпуклой асферической поверхности обрабатываемой детали, позволило существенно упростить станок с одновремен Л 1М обеспечением высокой точности обработки поверхности оптической детали (лента нат нута и не раст гиваетс , рабоча  среда гидроцилиндра несжимаема). Формула изобретени  1.Станок дл  шлифовани  выпуклых, асферических поверхностей оптических деталей алмазным инструментом, содержащий приводной механизм и смонтированные на станине шпиндель издели , установлен 1ый с возможностью осевого перемещени  и качани  вокруг оси, перпендикул рной оси его вращени , и шпиндель инструмента, установленный с возможностью осевого перемещени  посредством рычага, св занного с кулачком-копиром, отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона обрабатываемых деталей по асферичности, станок снабжен расположенным параллельно оси качани  шпиндел  издели  валом, на котрром установлен кулачок-копир, а приводной механизм выполнен в виде привода , св занного посредством системы нат нутых жестких лент со шкивами, закрепленными на оси качани  шпиндел  издели  и валу кулачка.
2. 2.Станок гю п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что привод приводного механизма выполнен в виде гидроцилиндра двухстороннего действи . Источккки информации, прин ть е во внимание при экспертизе 1. Proceedings of the International Conferense on Production Engineering. Tokyo, 1974, part 1, p. 755-755.

   ipui.l b a

   fli/./ DO

   Фиг.З