Инструмент для обработки оптических деталей

 

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ по авт. св. № 918040, отличающийся тем, что, с целью обеспечения обработки вогнутых поверхностей , на одном конце упора центрального рабочего элемента выполнен паз, в котором размещен рычаг механизма прижима, а на другом - сфера, предназначенная для соединения с центральным рабочим элементом посредством штифта. «.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зш В 24 В 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 918040 (21) 3535649/25-08 (22) 10.01.83 (46) 23.05.84. Бюл. № 19 (72) А. П. Якимахо, Л. Н. Хохленков и

В. А. Федоринчик (53) 621.923;5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 918040, кл. В 24 В 13/02, 1980 (прототип) ., SU„„1093500 А (54) (57) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ по авт. св. № 918040, отличающий ся тем, что, с целью обеспечения обработки вогнутых поверхностей, на одном конце упора центрального рабочего элемента выполнен паз, в котором размещен рычаг механизма прижима, а на другом — сфера, предназначенная для соединения с центральным рабочим элементом посредством штифта.

CO сО

Cr4

Сл

CO

1093500

35

Изобретение относится к технологии оптического производства и может быть применено для шлифования, полирования и доводки сферических и асферических осесимметричных поверхностей вращения оптических деталей при обработке их методом свободного притира.

По основному авт. св. Хо 918040 известен инструмент для обработки оптических деталей,содержащий корпус с концентрично расположенными кольцевыми рабочими элементами, установленными с возможностью осевого перемещения, на которых выполнены размещенные в зазорах с возможностью контакта с внутренними поверхностями каждого последующего элемента и корпуса, тороидальные выступы и вертикальные пазы, в которых горизонтально установлены введенные в инструмент и закрепленные в рабочих элементах в местах расположения тороидальных выступов штифты, и индивидуальные механизмы прижима для каждого рабочего элемента, выполненные в виде смонтированного в корпусе сепаратора, несущего упоры, подпружиненных стаканов и рычагов (1) .

Известный инструмент обеспечивает высокое качество и производительность обработки оптических деталей, однако он совершенно непригоден для обработки вогнутых поверхностей, так как в случае обработки вогнутых поверхностей, этим инструментом происходит опрокидывание и заклинивание кольцевых элементов, вследствие того, что точка опоры центрального рабочего элемента удалена от поверхности обрабатываемой детали.

Целью изобретения является обеспечение обработки вогнутых поверхностей оптических деталей с сохранением высокой производительности и качества их шлифовки, полировки и доводки.

Поставленная цель достигается тем, что в инструменте для обработки оптических деталей, содержащем корпус с концентрично расположенными кольцевыми рабочими элементами, установленными с зазором и с возможностью относительного осевого перемещения и наклона, снабженными индивидуальными механизмами прижима для каждого кольцевого элемента, выполненными в виде смонтированного в корпусе сепаратора, несущего упоры, подпружиненных стаканов и рычагов, на одном конце упора центрального рабочего элемента выполнен паз, в котором размещен рычаг механизма прижима, а на другом — сфера, предназначенная для соединения с центральным рабочим элементом посредством штифта.

Соединение центрального рабочего элемента с центральным упором позволило максимально приблизить точку опоры центрального кольцевого рабочего элемента к поверхности обрабатываемой детали и исключить таким образом опрокидывающий момент инструмента при обработке вогнутых поверхностей оптических деталей. Кроме того, это позволило передать крутящий момент и воспринять тангенциальные усилия, передаваемые кольцевыми элементами на корпус от качающейся обрабатываемой оптической детали, и достичь, максимально возможной площади контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью оптической детали и, следовательно, высокого качества и производительности обработки.

На фиг. 1 изображен инструмент для обработки вогнутых поверхностей оптических деталей, разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.

Инструмент для обработки вогнутых поверхностей оптических деталей содержит корпус 1, в котором размещены стаканы 2 с пружинами 3, усилие которых регулируется гайками 4. Стаканы 2 через опирающиеся на призмы 5 рычаги 6 воздействуют на центральный упор 7 и упоры 8 Упор 7 — для центрального рабочего элемента 9, а упоры 8 — для промежуточных кольцевых элементов 10 и для наружного кольцевого элемента 11, снабженных шлифовальной или полировальной подложкой 12.

Центральный упор 7 имеет сферическую головку 13, которая образует с центральным элементом 9 сферический шарнир, лишенный одной степени свободы с помощью штифта 14, закрепленного в сферической головке 13 и входящего в паз 15, выполненный в диаметральной плоскости центрального элемента 9. Ширина паза 15 несколько больше диаметра штифта 14.

Призма 5 расположена в сепараторе 16.

Крышка 17 прикреплена винтами 18 к корпусу 1 инструмента. На внутренних поверхностях кольцевых элементов 10 и наружного элемента 11 выполнены тороидальные выступы 19. Штифты 14 расположены на тороидальных выступах 19 кольцевых элементов

10 и 11 и входят в пазы 20, расйоложенные на наружных поверхностях кольцевых элементов 9 и 10. Рычаг 6 для упора 7 центрального рабочего элемента 9 входит в паз 21, выполненный на торце упора 7.

Эластичная защитная диафрагма 22 крепится к корпусу 1 хомутом 23. Инструмент крепится на шпинделе 24 шлифовально-полировального станка (не показано) .

Обрабатываемая деталь 25 крепится к переходнику 26, в который входит шарик гюводка 27 механизма качания шлифовально-полировального станка (не показан).

Тороидальные выступы 19 на внутренней поверхности рабочих элементов 10 и 11 и штифты 14, входящие в пазы 20 кольцевых рабочих элементов 9 и 10, позволяют рабочим элементам 9 — 11 свободно смещаться по отношеник> друг к другу в осевом направлении и наклоняться на величину диаметрального зазора между рабочими

1093500 элементами 9 — 11 при их синхронном вращении относительно оси инструмента.

На каждый рабочий элемент 9 — 11 действует регулируемое гайками 4 усилие пружин

3, под действием которого центральный рабочий элемент 9 и кольцевые рабочие эле-. менты 10 и 11, опирающиеся каждый на три упора 8 могут самоустанавливаться по поверхности обрабатываемой детали 25, а в нерабочем положении усилия пружин 3 замыкаются на корпус 1 инструмента через 10 стаканы 2, рычаги 6 и дно паза 28 сепаратора 16.

Инструмент работает следующим образом.

Инструмент для обработки вогнутых поверхностей оптических деталей получает вращение вокруг собственной оси с угловой скоростью ЪК„совместно со шпинделем 24 станка от привода станка (не показан). Обрабатываемая деталь 25 прижимается шариком поводка 27 с силой N, 20 приводится в возвратно-качательное движение с угловой скоростью AT> и вращается с угловой скоростью ж„за счет сил трения в зоне обработки. Под действием усилия прижима поводка центральный элемент 9, связанный с центральным упором 7 сферическим шарниром и штифтом 14, свободно самоустанавливается по поверхности обрабатываемой детали 25 за счет поворота относительно сферической головки 13. При этом вследствие близкого расположения сферичес- З0 кого шарнира к обрабатываемой поверхности не происходит опрокидывание и заклинивание центрального элемента 9, а штифт

14, входящий в паз 15 центрального элемента 9, не препятствует свободному повороту центрального элемента 9 по отношению к З5 центральному упору 7, вследствие разности ширины паза и диаметра штифта. В то м е время штифт 14, закрепленный в сферической головке 13 центрального упора 7, передает крутящий момент для преодоления сил резания в зоне обработки от шпинделя 24 40 станка через корпус 1 инструмента, рычаг

6 и паз 21 на торце центрального упора 7 центральному элементу 9, а от него — промежуточным элементом 10 и наружному элементу 11 через штифты 14. При смещении 45 обрабатываемой детали в направлении ЪКя тангенциальное усилие, воздействующее на каждый рабочий элемент передается через тороидальные выступы центральному элементу 9 и воспринимается далее корпусом 1 инструмента через центральный упор 7, 50

Кольцевые элементы 10 и 11 прижимаются к поверхности обрабатываемой детали, самоустанавливаясь на ней за счет смещения друг относительно друга в осевом направлении и наклона их осей. Наличие тороидальных выступов не препятствует наклону колец. Под действием усилия прижима

N упоры 8 и центральный упор 7 смещаются, рычаги 6 поворачиваются на призмах

5 и перемещают стаканы 2, сжимая пружины 3 до достижения равновесия между усилием прижима N и суммой усилий пружин 3.

Тонкая эластичная защитная диафрагма

22 не препятствует смещению упоров 7 и 8 (каждого в отдельности) . При изменении усилия прижима N в процессе обработки вся система — центральный упор 7, упоры

8, рычаги 6, стаканы 2 — приходят в движение по отношению к корпусу 1 инструмента, все пружины 3 одновременно меняют свою длину так, что колебания усилия прижима N распределяются равномерно между всеми рабочими элементами пропорционально жесткости пружин 3. В каждом рабочем элементе может быть по три штифта 14, которые кроме передачи крутящего момента позволяют также снимать рабочие элементы с упоров 7 и 8 все вместе.

При обработке асферических деталей инструмент работает аналогичным образом.

При этом величина диаметральных зазоров между кольцевыми элементами рассчитывается исходя из асферичности обрабатываемой детали. Центральный рабочий элемент 9 и кольцевые элементы 10 и 11, постоянно находящиеся в контакте с обрабатываемой асферической поверхностью оптической детали 25, непрерывно поворачиваются и смещаются по отношению друг к другу и корпусу 1 инструмента по мере перемещения по обрабатываемой поверхности.

Смазывающе-охлаждающая жидкость при обработке связанным абразивом или суспензия абразива при обработке свободным абразивом подаются в зону обработки питателем станка (не показан).

Таким образом, достигается возможность обработки вогнутых оптических поверхностей при сохранении всех преимуществ известного инструмента для обработки оптических деталей (максимально возможная площадь контакта инструмента с обрабатываемой деталью и, следовательно, высокое качество и производительность обработки; возможность увеличения усилия прижима детали к инструменту при одном и том же удельном давлении, допускаемом прочностью детали и материала инструмента; уменьшение действия гидродинамического клина, позволяющее увеличить частоту вращения детали по отношению к инструменту и, таким образом, повысить производительность обработки1

1093500

Редактор Г. Волкова

Заказ 3351/12

Составитель А. Козлов

Техред И. Верес Корректор О. Билак

Тираж 737 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная. 4