Устройство для обработки оптических деталей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ, содержащее основную каретку, несущую связанный с приводом верхний шпиндель, расположенный с регулируемым эксцентриситетом относительно центрального шпинделя, установленного с возможностью вращения вокруг своей оси и шарнирно связанного с инструментом , отличающееся тем, что, с целью повышения точности обработки путем увеличения диаметра обрабатываемых деталей, устройство снабжено жестко соединенным с верхним шпинделем корпусом, в котором размещен механизм регулирования эксцентриситета , выполненный в виде дополнительной каретки, установленной с возможностью фиксации и перемещения в направлении , перпендикулярном осям шпинделей , и несущей центральный шпиндель, кинематически связанный с введенным в устройство зубчатым колесом, закрепленным на основной каретке. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН зсмк B 24 В 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЯЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3587404/25-08 (22) 29.04.83 (46) 30.10.84. Бюл. № 40 (72) А. В. Бакеркин, Ю. В. Кондратов, В. И. Кореньков и Ю. В. Цветков (53) 621.9.23.5 (088.8) (56) l. Авторское свидетельство СССР, № 653092, кл. В 24 В 13/00, 1976 (прототип) . (54) (57) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ

ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЛ, содержащее основную каретку, несущую связанный с приводом верхний шпиндель, расположенный с регулируемым эксцентриситетом относительно центрального шпинделя, уста„SU„„1121128 A новленного с возможностью вращения вокруг своей оси и шарнирно связанного с инструментом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности обработки путем увеличения диаметра обрабатываемых деталей, устройство снабжено жестко соединенным с верхним шпинделем корпусом, в котором размещен механизм регулирования эксцентриситета, выполненный в виде дополнительной каретки, установленной с воз- можностью фиксации и перемещения в направлении, перпендикулярном осям шпинделей, и несущей центральный шпиндель, кинематически связанный с введенным в устройство зубчатым колесом, закрепленным на основной каретке.

112 l 1 28

55 вращения вокруг своей оси и шарнирно связанного с инструментом, снабжено жестко соединенным с верхним шпинделем корпусом, в котором размещен механизм регулирования эксцентриситета, выполненный в виде дополнительной каретки, установленной с возможностью фиксации и перемещения в направлении, перпендикулярном осям шпинделей, и несущей центральный шпиндель, кинематически связанный с введенИзобретение относится к технологии оптических деталей и может быть использовано для изготовления крупногабаритных зеркал и линз с плоскими, сферическими и асферическими поверхностями высокой точности.

Известно устройство для шлифования и полирования оптических деталей с асферическими поверхностями, содержащее корпус, направляющие, центральный шпиндель, связанный шарнирно с инструментом, 0 установленный на каретке верхний шпиндель, приводы центрального и верхнего шпинделей с редукторами, а также эксцентричную втулку, смонтированную в направляющих в эксцентричном отверстии верхнего шпинделя с возможностью поворота относительно верхнего шпинделя с последующей фиксацией заданной величины эксцентриситета (1).

В данном устройстве инструмент .совершает планетарное движение, осуществляе20 мое от двух независимых приводов, а значит скорости вращения центрального и верхнего шпинделей изменяют по-разному, так как в процессе обработки постоянно изменяется действие внешних дестабилизирующих факторов (например, сила трения между деталью и полировальником при движении последнего от центра к краю детали). Поэтому такая конструкция устройства не может обеспечить стабильность обработки и в конечном итоге приводит к снижению точности обработки оптических поверхностей, тем болсе при увеличении диаметра обрабатываемых деталей, когда из-за действия внешних факторов в еще большем диапазоне будет меняться соотношение

35 скоростей вращения верхнего и центрального шпинделей.

Недостатком данного устройства является также трудоемкость установки требуемой величины эксцентриситета.

Цель изобретения — повышение точнос- 40 тп обработки оптических поверхностей при увеличении диаметра обрабатываемых деталей.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для обработки оптических де- 4> талей, содержащее основную каретку, несущую связанный с приводом верхний шпиндель, расположенный с регулируемым эксцентриситетом относительно центрального шпинделя, установленного с возможностью ным в устройство зубчатым колесом, закрепленным на основной каретке.

На чертеже изображена кинематическая схема устройства.

На суппорте 1 устройства смонтирована в направляющих 2 основная каретка 3.

На каретке 3 установлены верхний шпиндель 4, привод с редуктором 5 и неподвижное зубчатое колесо 6. На нижнем конце верхнего шпинделя 4 закреплен корпус 7 с размещенным в нем вертикальным валом

8, на верхнем конце которого укреплена зубчатая шестерня 9, входящая в зацепление с зубчатым колесом 6. В корпусе 7 установлены также горизонтальный вал 10, конические шестерни 11 или 12, дополнительная горизонтальная каретка 13, несущая центральный шпиндель 14, конические шестерни 15 и 16 и жестко встроенную гайку 17 с настроечным винтом 18. Коническая шестерня 15 размещена в горизонтальной каретке 13 и находится в шлицевом зацеплении с горизонтальным валом 10. Коническая шестерня 16 расположена на верхнем конце центрального шпинделя 14, на нижнем конце которого закреплен на сферическом шарнире инструмент 19, находящийся в контакте с обрабатываемой деталью 20.

На корпусе 7 закреплена отсчетная шкала

21, по которой с помощью указателя 22, укрепленного на горизонтальной каретке

13, устанавливается требуемый эксцентриситет. Горизонтальная каретка 13 фиксирована относительно корпуса 7 стопорным винтом 23. Таким образом, дополнительная каретка установлена с возможностью фиксации и перемещения в направлении, перпендикулярном осям шпинделей.

Устройство работает следующим образом.

При движении суппорта 1 по расчетной траектории по обрабатываемой детали 20 основная каретка 3 перемещается в направляющих 2 по вертикали под собственным весом. Привод через редуктор 5 приводит во вращение верхний шпиндель 4 и закрепленный на нем корпус 7. При этом зубчатая шестерня 9, обкатываясь вокруг неподвижного зубчатого колеса 6, сообщает вращение вертикальному валу 8 и конической шестерне Il, а через коническую шестерню

12 вращение передается горизонтальному валу 10. Коническая шестерня 15, находясь в шлицевом зацеплении с валом 10; с помощью конической шестерни 16 приводит во вращение центральный шпиндель 14 и закрепленный на нем инструмент 19, шарнирное крепление которого позволяет ему самоустанавливаться по обрабатываемой детали 20. Таким образом, осуществляется планетарное движение инструмента 19 вокруг двух осей, расположенных .с эксцентриситетом е.

11211

Настройка устройства производится следующим образом. Ослабляется стопорный винт 23, с помощью настроечного винта 18 дополнительная каретка 13 с инструментом 19 перемещается вдоль горизонтального вала IO. Величина эксцентриситета определяется по отсчетной шкале 21, укреяленной на корпусе 7 с помощью указателя 22, закрепленного на каретке 13, и фиксируется стопорным винтом 23. Д;(я получения оптимальной характеристики распределения съема материала инструментом с поверхности оптической детали скорость вращения центрального шпинделя должна. превосходить скорость вращения верхнего шпинделя в 2 — 10 раз. В устройстве это достигнуто тем, что диаметр зубча15

28

ТОГО колеса б ((реносхо. 1ит дна метр зуб (атой шестерни Ч в 2 10 раз, и конические шестерни 11, !2, 15 и 16 выбраны равного диаметра.

Необходимо также, чтобы отношение е к диаметру инструмента D находилось в пределах 0,25 — 0,5. Приведенные математические соотношения были выявлены в результате исследования математической модели и экспериментальных исследований.

Предложенное устройство позволяет сохранить в процессе обработки стабильным отношение скоростей враще(III((инструмента относительно двух осей и, тем сами(м, повысить точность обработки. Кроме того, упрощается настройка устройства.

Составители.А. k.>з,и>на

Редактор М. Бандура

Заказ 7509/11 Тираж 736

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Г!роектная, 4