Способ доводки поверхностей
Изобретение относится к машино- . строению, а именно к технологическим процессам получения высокоточных поверхностей , преимущественно оптических , методами доводки. Цель изобретения - упрощение способа и повышение производительности за счет исключения операций распифровки интерферограммы, на которой фиксируются отклонения формы поверхности от эталонной, и ручного ввода значений погрешности формы в систему управления обработкой. Интерференционным методом определяют величины и знаки отклонений формы обрабатываемой поверхности от заданной. Интерференционную картину получают в полосах бесконечной ширины при такой настройке интерферометра, когда средние освер;енности интерференционного поля при когерентном и некогерентном сложении волновых фронтов равны между собой. Зарегистрированную интерферограмму помещают между источником равномерного коллимнрованного излучения и фотопрнемннком. Интерферограмму и фотоприемннк приводят в движение, соответственно повторяющее движение обрабатываемой поверхности и инструмента-ретушера. Сигнал, полученный на выходе Фотоприемника, подает на вход устройства, которое плавно изменяет величину давления инструмента на обрабатываемую поверхность. 1 ил. С $
(Я)Я В 74 В 49 %) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ГЕИИД
Н А ВТСРСХОЪГФ СЕЛДЕТЕЛЬСТВУ ф Ф - ъ .,э. : . ", -.Я.",, . . -, СОЮЗ СОВЕТСКИХ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET
flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4649162/О8 (22) 13. О? . 89 (46) 15.01. 92. Бюл. 1 - 2 (71) Новосибирский институт инженеров геодезия, аэрофотосъемки и картографии (72);1.ф. Носков, Н. К. Соснова и E.Е.Трифонов (53) 621. 91 (088. 8) (56) Патент ClilA p 367696 ), кл. В 24 В 49/02, 1972, (56) СПОСОБ . 1ОВО, 1КИ ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к машино строенио, а именно к технологическим процессам получения высокоточных поверхностей, преимущественно оптичес- ких, методами доводки. Цель изобретения — упрощение способа и повышение производительности за счет исключения операций раснифровки интерферограммы, на которой фиксируются отклонения формы поверхности от эталонкой, и ручного ввода значений погрешности формы
Изобретение относится к машиностроению, а именно к технологическим процессам получения высокоточных поверхностей, преимущественно оптичес-. ких, методами доводки.
Целью изобретения является упрощение способа и повышение производительности за счет исключения операций расшифровки интерферограммы, на которой фиксируются отклонения формы поверх ности от эталонной, и ручного ввода значений погрешности формы в систему управления обработкой.,Ы е7аыщ А1 в систему управления обработкой. Интерференционным методом определяют величины и знаки отклонений формы обрабатываемой поверхности от заданной.
Интерференционную картину получают в полосах бесконечной ширины при таКо!i настройке интерферометра, когда средние освещенности интерференционного поля при когерентном и некогерентном сложении волновых фронтов равны между собой. Зарегистрированную интерферограмму помещают между источ— ником равномерного коллимированного излучения и фотоприемником. Интерферограмчу и фотоприемник приводят в движение, соответственно повторяющее движение обрабатываемой поверхности и инструмента-ретушера. Сигнал, полученный на выходе фотоприемника, подает на вход устройства, которое плавно изменяет величину давления инструмента на обрабатываемую поверхность.
1 ил.
На чертеже изображена схема устройства, реализующего способ.
Способ реализуют следующим образом.
Определяют интерференционным методом величины и знаки отклонени i формы обрабатываемой поверхности от выбранной поверхности сравнения. При этом интерференционную картину получают в полосах бесконечной гярины при такой настройке интерферометра, когда средние освещенности интерферевцион= ного поля при когерентном и некогерентном сложении волновых фронтов рав1? () ) (.)48 (((,1 !;, 1y соб )с («T(i (103»!)3:.(1 т 1(ястрс)— .,, (sii1 г, )>! -Тs) 1, 5 {и" (i(,:!,; C()(.с) I (p;, >s!; (. (H дл -(K0T(J)c! if су .г-;! 1((). (о ((ив
ТЕ !! . Х И РТ! 1 :: .Т((1 !i! Г)(ОТ>(Л! )((11И:( г
Э
1 > ": »10(! 11 г J! Ci и пояса;:.()!) ги И(l— ! (:" . ;)Огра({м(! (,! f1((!! >!е>с>(y (0(r) ) и рог -; трируат 1(».- " .ре»11>(о!(!, > карти1"., ° 1 : >c!1(!его 1!0> (ют заро !! ..три—
О) ° 1 ную >(»те! — >Ог(>а>с() мс»(у истс)ч 10
J(J;i;0*.: ран;{с ме„;.(го колли> Ilpi)i. «iH»01
11"..> )". С»1{Я И С OTOH!"i(М>{ИКОМ 1>РИВОДЯТ
>«{т . . ерогралс.у и )Ото(грие:;!(J(к в
ДН), .»1(Е, СООТ. -: ТС(ВЕПИО ПО; (r)PHJ(>!(((-.
l д!!1:,е»ие Обр;с)".т(.Ляемой по:: 1>хllост1;
Ji инструмента--;. 1 у!!ера (HH I р! (Мер, l1(1 .-10щ(! и(1 (т .;)-(OÃÎ и 1-1..",(„)табноl О (а1>я!1({елограли:(огс) и! ха!{!{з(!О)!), пода«;т полученный нс> HJ";oqe фотоприем»ика (, Г ". Ч На ВХОД VCTP0))CTH(1 q ПЛЯВНО ?0 изменяющего величину дян!(ен.{>(инструг{ента — ретушера на Обрабатываемую логеpKHocTb IT оOc-.ущсствляют сеанс упранля"мой ретуши.
Коррекция дявле>{>(я обеспечивается тем, что при указанной настройке интерЛ.-.. .>ометра Оптическая прозрачность ил- { коэффици «» i пропуска»ия интерфероI грамгз{ npoITop;rноиальни откло» =ниям об(ряб.:тъ(ваемой Holi(.1)K»ocòè От выбраннои
1.:..Оверх»ости сравнения. Помещая заре, 1(стр. >Она»({ ",:> !1!(Терферогра>-{му ме>(сду !
: (сто )!!иком колл)г(ированнс)10 равномер::.or0 излучения и фотоприемником и при;;од-;;отоприе){ник и интер ерограмму
> дв>ъ-..ение, а(1.-(>!10г>(чное;!., -,т(»11(о и»с ру((е:- та-рету>1ера и обрабатываемой (0IJ(;рк>{ОСТИ, На В!СКОдЕ (bn s nf(p»e> НИКа, 0 т (ак>т электгический с((гнал, кото— ,. .)1 в >са>{дьгй{ >!ом(.1{т врег((11{и»ропорцио-.
4 .:..-".Ле» "плане»и.(! l обрабатываемой noi C .sÕ(10CT1{ От Г};.;. :>а»!{ОЙ ПО 1" ..::)Х»ОСТI{ сраи;;. »ия.
Ус !ройство сс>держ(гг иэделие с обрабат>»)с сл{01 ПО»! !)>(»остью 1 > ООве1>шаю 45 щее вращатель>(0(двия.ение nl»Оситель—
НО ОС ° OX > ПОВОДОК ? ° ПР?{, mrsü)П; (!1 ВОЗ—
>) P B V H n — ПОСТУ»Я T 0 s»1 H 0 (Д Н : =.: (1 »11 Е из Л OPaS (s)HO y И»СТРУ:(НТу (r(n 1:)PO. a)>bf:>{—
>.у) 3, ycTpoйст; о { JIH е(:CHJ{s(;!HJ)леIII и-", инструмент 3, TTAp.".J(>(å>(oграмм»>сй м(«ханизм 5 с укрепле»"..1™л на нем
<.()то»1!Пемником б, »»торф! р; гра. ай(у 7, та-{о..л(..!1(14 >1 !(;! пОл { (111 ! . 0:1() 8 ) ис
,О»\);{t !1 9 КО>1.1;(:.(Р )H! {!{ОГО 1f (, ((HJ(S{, 55 зуб 1. JT(» к ); <-о 1;, ф((.;c!(po в H(iJ s.". > Ocü 1 1 ii!:!. (Th 3 ) Отoi(ьи 1.
HHл 1"), уб 1 !TH(!.i ьс;! с» 14
1 .сдуто >;б):,lт. кс)) . 0« f(io;{J(T н 3(1 J j((1 (с!{и (Одно врем(» H 0 с зубчат»(И ко>1(>со! () ж(. cTKo I((le(liiеllным на !{ l!T
«(с((1(!де((я заготовкп и с кq)1((.ом, »аса>ке((иъ{м J(R по,гыи нал шпинделя и»терферогрям)«i. P. таком случае ошибки «убчаТО(о з>(де(1>{е!{1{я выбираются OJJHO;: (мен»о и н одном напранле»ии, поэтому гара»тир;>тся высокая стабильность козффици(.!(та передачи.
Кроме этого, возмо>кно решение вопроса при использовании в цепи обратHОй свн и !(атчиков Tl{па угОл — кОд
По>(1.(й ш({и»дель 8 устанавливают таким образом, чтоб J 01 1о ось вращения била
»аРаЛЛЕЛЪ! .а ОСИ ВРаЩЕНИЯ ШП>{ИДЕЛИ .обрябат)(.::..емого изделия 1.
Устрв(ство регулируется так, чтобы при осц>{ллиру>о(((их движениях поводка 2 от»осительно центра изделия 1, фотоприемник 6 исполнял подобное движение относительно центра интерферограмми 7 . 11ас(птаб параллелограмм»ого механизма 5, т.е. соотпоше»ие плеч АВ и CÄ (фиг. 5}, делают равным отношению светов»к диаметров обрабатываемой поверхности и интерферограмми. Вращен({с интерферограммы передается при помощи пла»етарного механизма (зубчатых колес 10, 14, 15).
Для обеспечения соответствия установки ме..,.{у фотоприел{ником-интерферограммой и инструментом-заготовкой) перед съемкой интерферограммы на краю загoTQBKH де.лают метку . 1>, которая после съемки отображается на интерферограмме в виде метки !1<. 7еперь для обеспечения соответствия по углу разворота л(«»ду заготовкой и интерферограл.мой достаточно послед!{«е развернуть так, чтобы метки попали на линию (или »а се проекц>{ю), соединяющую центры гращения заготовки и интерферограмл{и.
Для обеспечения соответствия по радиусу (ц(»тры соответственно в 0 и О<) между и»струментом и фотоприемником параллелограммный механизм исполняется в масштабе с коэфЪициентом подобия
"K" из в>раже>{ия 1, а фиксированная ось 11 устанавливается на линию 00 .
Теперь (ри согласованном вращ(1>{ии заготовки и интерферограмми фотоприем1»(к и и;(струмент будут сканиро{>ать соответст>)у>();;1{е у (асткн 1(оверхности.
Б качест»(устройстга, изменяющего давл(1(!((»(>лироняльцика 3 на изделие, I испол»ау re« нибрацио(!»ий электро1705043 динамический стенд (БЭДС), установленный позади станка (серии 11Д илн ПП).
ВЭ, 1С передает исполнительное усилие на инструмент через тянуще-толкаю5 щий шток, укрепленный за проушину на удлиненном конце поводка. Диаметр диафрагмы фотоприемника определяется из соотношения
--=--,-= — 1, 10 где;)< - диаметр заготовки;
D — диаметр инструмента;
А — больиаее плечо параллелограммного механизма; !5 .d — диаметр интерферограммы;
d — диаметр диафрагмы фотоприемника;
CD — меныпее плечо параллелограммного механизма;
K — коэффициент подобия.
Такии образом, диаметр диафрагмы равен
3И
2 1 ). 5
D(Диаметр инструмента определяется как среднее расстояние между экстремумами на нормальном профиле обрабатываемой новерхности, Фактически же выбирает размер инструмента равный или З0 меньший размера неровностей.
7раектория сканирования характеризуется вращательным движением системы
"интерферограмма-заготовка" и радиальньв4 движением системы "фотоприемник- 35 . инструмент". З результате сложения этих перемещений суммарная результи" рующая траектория сканирования выглядит в виде скручиврющейся относительно центра вращения заготовки, кривой -40 звольвенты. От величины скоростей вращательного и радиального движений зависит длина и размах эвольвенты. Скорость сканирования через относительные скорости заготовки и инструменra долл 45 на быть подобрана так, чтобы,на краю заготовки обеспечивалось равномерное перекрытие обрабатываемой поверхности ря ом последующих проекций инструмента. Кроме того, необходимо обеспечить скорость радиального движения системы "HHctpv, - ент-фотопрпемннк с ускорением к центру. Поскольку к центру растет "коэффициент 11rpeкрытия", соответственно пропорционально должно снижаться время присутствия инструмента в центральной зоне. Варьируя соотношением "коэффициенты перекрытия™ и "время присутствия", доби.— ваются однородности величины уделъного съема в любой зоне обработки.
Формула изобретения
Способ доводки поверхностей, преимущественно оптических. включающий в себя предварительное определение интерферениионным методом величины отклонений формы обрабатываемой поверхности от эталонной, обработку поверхности инструментом-ретушером с переменным давлением на поверхность, при этом величину давления задают пропорционально величине погрешности в соотвеТствующей точке, о т — . л и я а ю шийся тем, .что, с целью повьппения производительности и упрощения способа, определение погрешности формы осуществляют путем регистрации интерференционной картины в полосах бесконечной ширины при условии, что средние освещенности интерферограммы прн когерентном и некогерентном сложении волновых фронтов равны между собой, а полученную интерферограмму помещают между источниками равномерного коллимированного излучения и фотоприемником, при этом давление на инструмент задают пропорционально сигналу с фотоприемника, которым сканируют интерферограмму синхронно с перемещением инструмента, а интерферограмму. перемещают синхронно с обрабатываемой поверхностью.
Составитель А.Степанов
Техред M.Äèäûê Корректор Л. Пилипенко
Редактор Н.Сильнягина.<. к аэ 155 Тираж Подпис н ое
,I".. ØÖ Государств.нного кс.е.тета по изобретениям и открытиями при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раунскал наб., д. 4/5
;:иэвадствспна-пздательскы комбипат "Патент", г. Уятород, ул, Гагарина, 01!
