Устройство для обработки асферических поверхностей

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к обработке резанием поверхностей вращения, и может быть использовано для предварительного формообразования металлооптических поверхностей . В основании устройства установлен резцедержатель 3 с резцом 4 и цилиндрической втулкой 5. На оси устройства установлен промежуточный диск 6, к которому с возможностью регулирования угла наклона 4XЈЈtZ/SS&SS6&/S//& крепится кольцо 7. Упругий элемент 11 обеспечивает поджим втулки 5 к кольцу 7. В процессе работы устройства цилиндрическая поверхность втулки 5 обеспечивает проекционное копирование наклонной к оси устройства внутренней окружности кольца 7. Резцедержатель 3, жестко связанный с втулкой 5, совершает колебательные движения в пазу 2 корпуса 1, формируя эллиптическую траекторию движения резца 4. Эллиптичность траектории резца, а следовательно , эксцентриситет обрабатываемой поверхности определяется углом В. При наклоне кольца 7 вокруг оси, лежащей в плоскости оси устройства и детали, производится формообразование выпуклых и вогнутых поверхностей с положительным значением эксцентриситета Ј. При 0 О и Ј 0 обрабатываемая поверхность будет сферической. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. ft Ё VJ CJ Ј : 00 ii V brAasSrr -.-, J. Э - 3&&&ЪУЗЈ&п, 3 Фиг.1

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 В 5/40

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! ()

1

1ф СО

Я(I

7 „-....Ф

К, I

f3 (21) 4801418/08 (22) 29.01.90 (46) 07.05.92. Бюл, ¹ 17 (71) Научно-производственное объединение

"Композит" (72) К.А.Гречишкин (53) 621.8 — 209,3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹766752,,кл. B 23 В 5/40, 1980. (54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ АСФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к обработке резанием поверхностей вращения, и может быть использЬвано для предварительного формообразования металлооптических поверхностей. В основании устройства установлен резцедержатель 3 с резцом 4 и цилиндрической втулкой 5. На оси устройства установлен промежуточный диск 6, к которому с возможностью регулирования угла наклона " аЫ"..с . .ЫгУаУ бГГг Д

„„Я2„„1731448 А1 крепится кольцо 7. Упругий элемент 11 обеспечивает поджим втулки 5 к кольцу 7. В процессе работы устройства цилиндрическая поверхность втулки 5 обеспечивает проекционное копирование наклонной к оси устройства внутренней окружности кольца 7. Резцедержатель 3, жестко связанный с втулкой 5, совершает колебательные движения в пазу 2 корпуса 1, формируя эллиптическую траекторию движения резца 4.

Эллиптичность траектории резца, а следовательно, эксцентриситет обрабатываемой поверхности определяется углом О. При наклоне кольца 7 вокруг оси, лежащей в плоскости оси устройства и детали, производится формообразование выпуклых и вогнутых поверхностей с положительным значением эксцентриситета я. При О= 0 и е = 0 обрабатываемая поверхность будет сферической. 1 з.п. ф-лы, 3 ил, 1731448

Изобретение относится к машиностроению, в частности к обработке резанием поверхностей вращения, и может быть использовано для предварительного формообразования металлооптических поверхностей.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства путем обеспечения как выпуклых, так и вогнутых асферических поверхностей различных параметров.

На фиг.1 показано устройство для обработки асферических поверхностей, общий вид; на фиг.2 — схема расположения устройства при обработке выпуклых поверхностей; на фиг.3 — схема расположения устройства при обработке вогнутых поверхностей.

В основании устройства 1 в пазу 2 установлен резцедержатель 3 с резцом.4 и враща ю щейся цил и ндричес кой втул кой 5. На оси устройства через радиальные подшипники установлен промежуточный диск 6, в котором через шаровые опоры крепится кольцо 7. Наклон кольца осуществляется регулирующими винтами 8. От вращения промежуточный диск 6, а следовательно, и кольцо 7, защищены фиксатором 9, закрепленным в корпусе шпинделя 10. Упругий элемент — спиральная пружина 11 сжатия обеспечивает поджим втулки 5 к кольцу 7.

Гнезда 12 и 13 служат для установки измерительных средств при настройке устройства. Кроме того, на чертежах обозначены: d — диаметр устройства при О= О, D — диаметр опорной окружности кольца.

B процессе работы устройства цилиндрическая поверхность вращающейся втулки

5 обеспечивает проекционное копирование наклонной к оси устройства внутренней окружности кольца 7. Резцедержатель 3, жестко связанный с втулкой 5, совершает колебательные движения в пазу 2 корпуса 1, формируя эллиптическую траекторию движения резца 4, Постоянный контакт втулки

5 с кольцом 7 обеспечивается как пружиной, так и действием центробежных сил, Постоянную ориентацию эллипса относительно детали обеспечивает фиксатор 9. Промежуточный диск 6, закрепленный на оси устройства, обеспечивает как удобство смены инструмента, так и замыкание возникающих сил внутри самого устройства, вызывая лишь дополнительный тормозящий момент.

Последнее особенно важно для шпинделей на аэростатических опорах. С целью упрощения конструкции кольцо 7 может креP = arcsin

30 d d

8= arccos (1 — + х

/3+ 1 ) где d — диаметр инструмента при О= 0;

D — диаметр опорной окружности.

Диаметр обрабатываемой поверхности может быть любым, меньшим 2d.

С целью повышения точности обработки за счет снижения погрешностей настройки параметров Р и Опредлагается предварительно по известной методике производить обработку и контроль промежу45 точной сферы радиуса R при О= 0

R= — (Р+

2 а d ), 50 а последующий наклон кольца контролиро.вать по величине максимального отступления траектории резца от круговой А

Д 2(1 о 1

Пример, Производится обработка деталей диаметром 240 мм, имеющих гиперболическую поверхность с уравнением меридиональногосечения Y =1600x+44x (Р=

2 питься непосредственно к корпусу шпинделя 10 без промежуточного диска 6, Эллиптичность траектории резца, а следовательно, эксцентриситет обрабатывае5 мой поверхности определяется углом О, При наклоне кольца 7 вокруг оси, лежащей в плоскости оси устройства и детали, производится формообразование выпуклых и вогнутых поверхностей с положительным

10 значением эксцентриситета я (эллипсоиды, параболоид, гиперболоиды), а при наклоне вокруг оси, перпендикулярной этой плоскости, — вогнутых и выпуклых поверхностей при е (О (сплюснутые эллипсоиды).

15 При О= 0 е = 0 обрабатываемая поверхность будет сферической. Таким образом, устройство обеспечивает формообразование всего класса осесимметричных поверхностей второго порядка на суще20 ствующем оборудовании для обработки сферических поверхностей, Значения параметра P и эксцентриситета я обрабатываемой поверхности определяются величинами углов Р и О, Например, для по25 верхностей с е о 0 получаем зависимости

1731448 иг. 2

= 800 мм, e= 1,2). Обработка осуществляется на координатно-расточном станке модели

2Е450 инструментом диаметром d = 150 мм.

Предварительно производится выставление плоскости кольца перпендикулярно оси устройства, что контролируется индикатором типа МИà — 1 с ценой деления 0,001 мм, установленным в гнездо 12.

С помощью индикатора, установленного в гнезде 13, выставляется соосность кольца и устройства, после чего кольцо закрепляется. При такой настройке устройства траектория резца представляет окружность. По известной методике предварительно производится обработка промежуточной сферической поверхности.

Значение радиуса R определяется из выражения R = — (Р + II P + Р d ) =810,0 мм

1 2 2 (радиус ближайшей сферы Rg,.сф.= 806,5 мм, асферичность а = 18,2 мкм), Радиус сферы контролируется накладнымм сферометром ИЭ С вЂ” 8.

После обработки промежуточной сферической поверхности устройство отводится от поверхности и производится наклон опорного кольца на угол О.

O=arccos (1 + х

d d

x + 1 )=5668

4 R

Величина наклона контролируется по величине разности между осями эллипса

Д= — d(1 1 ) = 0,464

2 R 4R2 мм.

Величина Д определяется как разность

5 между максимальным и минимальным отсчетами индикатора, установленного в гнезде 13 при вращении устройства. После установления необходимой величины

Д кольцо фиксируется винтами 8, Далее

10 производится обработка гиперболической поверхности. Следующие детали обрабатываются без настройки устройства, так как параметры P и е получаемой поверхности определяются только значениями угла

15 Р, 0 и величиной б независимо от положения детали на станке.

Формула изобретения

1. Устройство для обработки асферических поверхностей, содержащее установ20 ленный в шпинделе корпус с размещенным на нем с возможностью радиального перемещения резцедержателем и расположенный на шпинделе копир, имеющий возможность взаимодействия с резцедер25 жателем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, копир выполнен в виде кольца. установленного под углом к оси шпинделя, причем устройство снабжено втулкой, с воз30 можностью вращения на резцедержателе и имеющей возможность взаимодействия с внутренней поверхностью кольца, 2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что копир смонтирован на шпинде35 ле с возможностью регулирования угла наклона, 1731448

РигЗ

30

Составйтель А.Корнилов

Техред М.Маргентал Корректор А.Ротман

Редактор И.Горная

Производсгвенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1539 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/Ц