SU979022A1 - Способ формообразовани оптических деталей с фасонной поверхностью и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

На фиг. 1 представлена схема ос ществлени  способа; на фиг. 2 - ус ройство дл  реализации способа. Деталь 1, выполненную в виде плоского тонкого диска, закрепл ют на шипе 2, Нагрузка равномерно рас пределена по поверхности диска, он обусловлена воздействием сил прит  жени , направленных вниз, и сил вз имодействи  с мембраной 3, направленных вверх. Результирующа  нагру ка равна (P-pgh), где р - плотность материала заготовки, g - ускорение свободного падени , h - толщина диска, Р - давление со стороны мембраны . Под действием этой нагрузки точки на поверхности диска смещаютс  в вертикальном направлении на рассто ние --Ч1 Й-Ие).%|1, - радиус диска; г - рассто ни Е - МО от оси диска; 12(1-9) дуль Юнга; 9 - коэффициент Пуассона Одноточечный инструмент в процес се точени  заготовки срезает с ее поверхности слой толщиной {&(r)+W). Если требуетс  в точке г на поверхности диска срезать слой толщиной f(г), то достаточно в процессе точе ни  измен ть величину давлени  Р(г) таким образом, чтобы выполн лось ра венство )-S(rb lPM-pgh) , а o( - ), из которого следует аналитическое выражение (1). На фиг. 1 изображена форма заготовки до обработки AQ и в процессе обработки А в момент времени t. Пример. Изготавливают на меди вогнутую зеркальную поверхност состо щую из поверхности конуса в центральной части обрабатываемой де тали (,2xlO г) и поверхности параболоида на периферии (Z -300 Заготовку выбирают в форме диска посто нной толщины мм, диаметр диска 0,8 м. Материал имеет следующие .характеристики: Е 1,3 X 10 Ы/м 0,35; р 8,9 X 10 кг/м-. Диск закрепл ют на шипе, расположенном на оси вертикального шпиндел . При отсутствии принудительной подачи воздуха в зазор между обрабатываемой деталью и планшайбой 4 кра  детали провисают под действием собстйенного веса на 675 мкм, образу  выпуклую поверхность f (r)-li,l42-10-V( ,28),79И. Шпинделю сообщают вращение со Скоростью об/мин. Инструмент пер мещают вдоль пр мой ,2xlO r от кра  к центру обрабатываемой детали. Синхронно с перемещением инструмента измен ют избыточное давление воздуха в зазоре между обрабатываемой деталью и планшайбой по закону: -1-0,36РЫ 4%,545+329,16 ,28en5j + 0,T94при перемещении инструмента до положени  ,36 м, при дальнейшем перемещении инструмента к центру обрабатываемой детали избыточное давление выдерживают посто нным ,5х10 ат. Проточки выполн ют несколько раз и на финишной стадии обработки задают глубину резани  не более 3 мкм. Дл  реализации способа используют устройство (см. фиг. 2), состо щее из станины 5, стойки 6, суппорта с инструментом 7, центрального опорного шипа 2, планшайбы 4, турбины 8, системы каналов 9, кольцевой камеры 10, мембраны 3, блока управлени  11 подачей воздуха в кольцевую камеру и турбину, ресивера 12, датчиков 13. Устройство работает следующим образом. Деталь 1 устанавливс1ют на планшайбу 4 и закрепл ют на центральном опорном шипе 2, при этом кра  детали провисают под действием собственного веса и придают обрабатываемой поверхности выпуклую форму, в кольцевую каглеру 10 через каналы 9 подают сжатый воздух, который через мембрану 3 воздействует на базовую поверхность обрабатываемой детали и приподнимает ее кра , что контролируетс  датчиками перемещений 13. Обрабатываемой детали сообщают вращение турбиной 8, инструмент 7 перемещают по пр молинейной или круговой траектории, давление воздуха в кольцевой камере 10 синхронно с перемещением инструмента измен ют по программе , заложенной в блок управлени  11. Применение предложенного способа озможно на серийных токарных и каусельных станках после несложной их одификации. Управление избыточных. авлением воздуха дл  формообразоани  обрабатываемой поверхности моет быть выполнено с помощью недороосто идих ЭВМ. Повьаиенную точность бработки предложенным способом обесечить несложно, так как малому зменению формы обрабатываемого издеи  соответствует значительное изменение избыточного давлени  в кольце;вых камерах.

Claims (4)

1. Способ формообразовани  оптических деталей с фасонной поверхностью , при котором деталь упруго деформируют , а инструмент перемещают относительно детали, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и качества обработки, деформацию детали осуществл ют в процессе обработки изменением величины избыточного давлени , создаваемого в пространстве между базовъ ли поверхност ми детали и планшайбы и выбираемого из услови 

, , , Ь40 1И-8(-)

.„...e„,г-:J

где г - рассто ние от оси вращени 

обрабатываемого издели ; а - радиус издели ;

f(г) - требуема  форма обрабатываемой поверхности;

S(r) - траектори  движений резца; р - плотность материала заготовки;

g - ускорение свободного пгщени ; h - толщина заготовки;

Eh

О у

12(1--)

Е - модуль Юнга; - коэффициент Пуассона.

2.Способ ПОП.1, отличающийс  тем, что инструмент перемещают по пр молинейной траектории.

0

3.Способ ПОП.1, отличающ и и с   тем, что инструмент перемещают по криволинейной траектории.

4.Устройство дл  формообразовани  оптических деталей с фасонной поверх5 ностью, содержащее станину со смонтированными на ней суппортом с инструментом и планшайбой с опорным элементом дл  установки детали, размещенным в KcUviepe, отличающеес  тем, что, с целью првы0

шени  точности и качества обработки, опорный элемент выполнен в виде центрального шипа, а устройство снабжено мембраной, размещенной в камере, св занной с введенным в устройство

5 блоком программного управлени  вели:чиной избыточного давлени . . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции 2097216, 0,кл.В 24 В 13/00,опублик.1972 (прототип)-.