Способ обработки оптических деталей с асферическими поверхностями
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Респубпии
<1н650789 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 011276 (21) 2424628/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) N. Кл.
В 24 В 13/00
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК621.923.5 (088.8) Опубликовано050379. Бюллетень ¹ 9
Дата опубликования описания 050379 (72) Автор изобретения
A.Ã.Õóñíóòäèíoâ (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ
С АСФЕРИЧЕСКИМИ IIOBEPXHOCTHMH
Изобретение относится к технологии шлифования и полирования оптических деталей с асферическими поверхностями и может быть использовано при.изготовлении оптико-механических и оптико-электронных приборов.
Известны способы обработки оптических деталей, при которых оси вращения изделия и инструмента располагают в одной плоскости под углом l0 друг к другу, равным или близким половине угла ближайшего к асферической поверхности конуса, и сообщают им относительное рабочее перемещение 11) .
Однако известные способы имеют 15 ограниченное применение из-за использования инструмента с постоянным радиусом кривизны его образующей и наличия относительного перемещения изделия и инструмента вдоль оси враще- 20 ния последнего.
Целью изобретения является расширение диапазона обработки глубоких (крутых) поверхностей.
Поставленная цель достигается тем, И что относительное рабочее перемещение инструмента и изделия производят в направлении, перпендикулярном образующей ближайшего к обрабатываемой поверхности конуса, при этом обработку 30 ведут инструментом, выполненным с переменным радиусом кривизны образующей и с текущим радиусом вращения любой точки его рабочей поверхности, выраженным следующей зависимостью:
=r + (-Ч )cosp-(x — x„151п)Ъ ) где ) — текущий радиус вращения любой точки рабочей поверхности инструмента;
Г„ — радиус вращения начальной точки "Н" образующей инструмента; — угол между осями вращения инструмента и изделия;
Х,У вЂ” текущие координаты образующей формируемой поверхности;
Хн,У„- координаты начальной точки
"н".
На фиг. 1 изображена принципиальная схема обработки оптических деталей с вогнутыми асферическими поверхностями, на фиг. 2 — с выпуклыми асферическими поверхностями, на фиг.3— с усеченными вогнутыми асферическими поверхностями.
Обрабатываемое изделие 1 с оправкой 2 закрепляют в шпинделе 3 бабки изделия, установленной на столе станка. Инструмент 4 закрепляют на шпинделе 5 шлифовальной бабки. Оси вра650789 щения изделия и инструмента располагают в одной плоскости под углом друг к- другу, равным или близким половине угла ближайшего к асферической поверхности конуса V. Величина этого угла для усеченной вогнутой поверхности (т.е. поверхности с отверстием в цент- 5 ре на фиг. 3)
r= = СМ „н где X„;J и Х,M — координаты начальной точки "Н" и конечной точ- 10 ки "К" образующей формируемой поверхности в системе осей координат ХОЧ ось ОХ которой совпадает с осью .вращения образующей, а начало — c ee вершиной. !5
Для неусеченной вогнутой и выпуклой поверхности (см.фиг. 1 и 2) м„= х.„=О, тогда
Ук
1ъ = сЯгсЛ я —, Образующую 6 инструмента 4 выполняют с переменным радиусом кривизны в соответствии с радиусом кривизны образующей формируемой поверхности.
Величина начального радиуса вра- 25 щения образующей Р„ инструмента 4 зависит при обработке вогнутой поверхности от ее геометрических размеров, а при обработке выпуклой поверхности от максимально допустимой скорости шлифования. Поэтому начальный радиус вращения инструмента выбирают следующим образом:
1. Для неусеченной вогнутой (без отверстия в центре) поверхности (см. фиг. 1)
r ÷- .э(п(, где Р— радиус кривизны образующей формируемой поверхности при ее вершине. 40
2. Для усеченной вогнутой поверхности (c . фиг. 3)
> "н — з д д. где OLH — угол между нормалью в на- 45 чальной точке "Н" и осью rX образующей. 3. Для выгуклой поверхности (см. фиг. 2) с 50 Я 1 При скорости резачия 1 40 м/с и числе оборотов инструмента в минуту (rr ) 383000 нТекущий радиус вращения образующей инструмента " ="„+ < J- „) c os (Ь-(x- Х „1М р, 60 где <," — текущие координаты образующей формируемой поверхности. бработку оптических деталей с асферическими поверхностями по предлагаемому сгособу производят преиму- 55 I щественно на универсально-круглошлифовальном станке. При этом сначала шпиндель 3 изделия 1 устанавливают под расчетным углом и относительно оси шпинделя 5 инструмента 4, а потом перемещением стола бабки изделия и шлифовальной бабки вводят в контакт инструмен-:.. с изд лием. Затем сообщают им . щательное движение и взаимное рабочее пег -мещение в направлении, ыр --..Идикулярном образующей ближаiше-o ic обрабатываемой поверхности кочу=а. Ж ифование производят связанным абразивом, для чего на рабочей поверхности .Инструмента 4 закрепляют алмазные зерна различной фракции для разной стадии обработки, При шлифовани -. в зону обработки подают охлаждаы",ую эмульсию, à относительную скорбеть шлифов=ния в пределах 20-40 м/с обеспечивают путем выбора соответствующих скоростей вращения инструмечта и изделия. Скорость подачи инструмента на съем припуска на обработку выбирают в зависимости от стадии шлифования в пределах 0,031,5 мм/мин. Образующую 6 инструмента 4 формируют путем предварительной токарной обработки с последующим шлифованием с помощью торического и сферического инструмента на универсально-круглошлифовальном станке с применением специального копировального устройства. Данчый способ позволяет исключить применение возвратно-поступательного перемещения инструмента или изделия вдоль оси вращения инструмента при формировании поверхности, полученной вращением образующей с переменным радиусом кривизны, что предотвращает возможность ударов инструмента о вершину изделия при обработке глубоких (вогнутых) поверхностей без отверстия в центре, у которых стрелка прогиба образующей больше р диуса кривизны при ее вершине. Способ позволяет расширить. диапазон обрабатываемых поверхностей, позволяет вести высокопроизвсдительчую .-. работку оптических изделий как с выпуклыми, так и с вогнутыми с большой крутизной асферическими поверхностями и упрощает процесс формообразования сложных поверхностей вращения. Формула изобретения Способ обработки оптических деталей с асферическими поверхностями, при котором оси вращения изделия и инструмента располагают в одной плоскости под углом друг к другу, равным или близким половине угла ближайшего к асферической поверхности конуса и сообщают им относительное рабочее перемещение, о т л и ч а ю щ н йс я тем, что, с целью расширения диапазона обработки глубоких поверх650789 9 иг. 7 Составитель А. Хуснутдинов Техред С. Беца Корректор А. Кравченко Редактор И. Карпас Заказ 697/14 Тираж 1011 ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ностей, относительное рабочее перемещение инструмента и изделия производят в направлении, перпендикулярном образующей ближайшего к обрабатываемой поверхности конуса, при этом обработку ведут инструментом, выполненным с переменным радиусом кривизны образующей и с текущим радиусом вращения любой точки его рабочей поверхности, выраженным следующей зависимостью: Р =Г +(1 - 3> JCOS p "(Х- Х 1ь1Н, где — текущий радиус вращения любой точки рабочей поверхности ин— струмента, н — радиус вращения начальной точки "Н образующей инструмента, — угол между осями вращения инструмента и изделия, Х,Ч вЂ” текущие координаты образующей формируемой говерхнос H X > — координаты на альной точки я. н "Н" образующей формируемой поверхности. Источники информации, принятые 1О во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 258055, кл. В 24 В 13/00, 1966.
