Устройство для обработки оптических деталей

 

Использование: в оптико-механической промышленности для шлифования, полирования и доводки плоских, сферических, цилиндрических и асферических поверхностей оптических деталей. Сущность: устройство содержит корпус 1, приводе кривошипом 20 регулируемой длины, кинематически связанный с держателем 5 рабочего органа. Кинематическая связь выполнена в виде трех соосно смонтированных плоскопараллельных дисков. Первый диск 2 расположен на корпусе и шарнирно с ним связан посредством двух параллельных рычагов 12 и 13. образующих параллелограммный механизм . Второй диск 3 установлен на первом с возможностью относительного поворота и фиксации. Третий диск 4 установлен на втором и шарнирно связан с ним, равно как и первый диск с корпусом, посредством двух параллельных рычагов 15 и 16, образующих второй параллелограммный механизм. В первом и третьем дисках смонтированы кулисные механизмы, направляющие которых расположены симметрично относительно шарниров соответствующей пары рычагов. Ползуны кулисных механизмов связаны с водилом 19, которое размещено по оси дисков и закреплено на кривошипе 20. Корпус устройства установлен с возможностью вращения относительно вала кривошипа, соединяемого посредством патрона со шпинделем станка. 10 ил. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 24 В 13/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Фаг 1 (21) 4910264/08 (22) 26,12.90 (46) 23.05,93. Бюл. М 19 (71) Сморгонский завод оптического станкостроения (72) Г.Г,Меньшиков, В.В.Горелик, Б,А,Трубицин, В,М.Чирков, Ф.В.Видмант и

О. Г, Крысин (56) Заказнов Н.П, и др. Изготовление асферической оптики. М,: Машиностроение.

1978, с, 63-68.

Авторское свидетельство СССР

К 314406, кл, В 24 В 13/06, 1969. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ (57) Использование: в оптико-механической промышленности для шлифования, полирования и доводки плоских, сферических, цилиндрических и асферических поверхностей оптических деталей. Сущность: устройство содержит корпус 1, привод с кривошипом 20 регулируемой длины, кинематически связанный с держателем 5 рабочего органа.,, 42 „„1816659 А1

Кинематическая связь выполнена в виде трех соосно смонтированных плоскопараллельных дисков. Первый диск 2 расположен на корпусе и шарнирно с ним связан посредством двух параллельных рычагов 12 и

13. образующих параллелограммный механизм. Второй диск 3 установлен на первом с возможностью относительного поворота и фиксации. Третий диск 4 установлен на втором и шарнирно связан с ним, равно как и первый диск с корпусом, посредством двух параллельных рычагов 15 и 16, образующих второй параллелограммный механизм. В первом и третьем дисках смонтированы кулисные механизмы, направляющие которых расположены симметрично относительно шарниров соответствующей пары рычагов, Ползуны кулисных механизмов связаны с водилом 19, которое размещено по оси дисков и закреплено на кривошипе 20, Корпус устройства установлен с возможностью вращения относительно вала кривошипа, соединяемого посредством патрона со шпинделем станка, 10 ил.

1816659

Изобретение относится к оптико-механической промышленности и может быть использовано для шлифования, полирования и доводки плоских, сферических и асферических поверхностей оптических деталей, а также для доводки точных поверхностей механических деталей, Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет обработки как осесимметричных, так и осенесимметричных поверхностей, На фиг,1 представлена кинематическая схема заявляемого устройства, разрез; на фиг.2 — кинематическая схема устройства, вид сверху; на фиг.3 — вид траектории относительного движения точек поверхности детали при p = 90, в = О, f .= О,й)1 > О; на фиг.4 — вид траектории относительного движения точек поверхностей инструмента и детали при О < p< 90, вр= О, f = 0,rr)> > О; на фиг.5 — вид траектории относительного движения точек поверхностей инструмента и детали при p = О, (re= О, f = O,м > О; на фиг,б — вид траектории относительного движения при

r/r= 90, м > О; f = О, в1 > О; на фиг.7 — вид траектории относительного движения при р= 90, r vz> О, f > 0,(с)) > О; на фиг,8 — вид траектории относительного перемещения точки инструмента на поверхности детали при обработке плоских, сферических и асферических осесимметричных поверхностей при параметрах настройки:

o)1= 5 06/мин, щ= 25 об/мин,р = 90

f = 25 дв.ход/мин, I = 20 мм, = 15 мм.

Плотность следов траектории увеличивается от центра к периферии детали, что создает условия для соответствующего неравномерного съема материала с поверхности детали; на фиг.9 — вид траектории относительного перемещения точки инструмента на поверхности детали при обработке асти гматических осен есимметрич н ых поверхностей и осесимметричных поверхностей прямоугольной формы при параметрах настройки:

1 = 32 мм, в1 = 10 об!мин, а = 40 об/мин, f = 40 дв ход/мин, p =- 30". L = 15 мм.

Следы траектории вытянуты в направлении, соответствующем астигматической поверхности или в направлении, соответствующем большей стороне прямоугольной формы детали; на фиг.10 — вид траектории относительного перемещения точки инструмента на поверхностидетали при обработке осенесимметричных цилиндрических и тороидальных поверхностей прямоугольной формы при параметрах настройки:

55 й)1= 10 об/мин, и = О,1= 15 мм,1 =30 мм, p=

90, f = 20 дв.ход/мин, Следы траектории вытянуты в направлении большей стороны прямоугольной формы, совпадающем с направлением образующей, соответствующей цилиндрической или тороидальной поверхности.

Устройство содержит корпус 1 с опорным плоским фланцем А, три диска 2 — 4, свободно лежащие на нем, последовательно один над другим. Корпус 1, диски 2 — 4 являются элементами кулисно-параллелограммного механизма. К верхнему диску 4 жестко крепится держатель рабочего органа 5, выполненный в виде наклеечного или эажимного приспособления для крепления обрабатываемой детали 6, На верхней поверхности детали 6 установлен инструмент

7, имеющий соответствующую рабочую поверхность (плоскость, сфера, цилиндр и др.) и выполняющий функцию замыкающего звена, связывающего устройстьо с кинематической цепью поводкового механизма 8 станка при помощи сферического шарнира

9. Положение инструмента и детали может быть взаимообратным, В отверстии корпуса

1 размещен вал кривошипа 10, составляющий с корпусом 1 вращательную пару, на валу кривошипа находится патрон П для установки устройства на вертикальном шпинделе используемого станка для обработки оптических деталей. На корпусе 1 установлен шкив клиноременной передачи 11 для вращения устройства относительно оси вала кривошипа 10.

Верхняя торцовая поверхность А корпуса 1 служит опорой скольжения для лежащего на ней первого диска 2. Корпус 1 и диск 2 связаны между собой двумя рычагами 12 и

13, предотвращающими их взаимный разворот, Рычаги 12 и 13 шарнирно установлены в осях, жестко закрепленных по две на планшайбе 1 и диске 2.

Корпус 1, рычаги 12, 13 и диск 2 образуют первый параллелограммный механизм, в котором корпус 1 является условно неподвижным звеном, рычаги 12 и 13 — коромыслами, а диск 2 — шатуном (ведущим звеном).

Первый диск 2 имеет кольцевую направляющую С, в которой установлен второй диск 3 с воэможностью его относительного поворота на заданный угол р и фиксирования этого положения с помощью зажима 14.

Для отсчета угла поворота диск 2 снабжен шкалой Б.

Верхняя торцовая поверхность В второго диска 3, равно как и соответствующая поверхность А корпуса 1, служит опорой

1816659 скольжения для лежащего на ней третьего диска 4.

Второй и третий диски 3 и 4 связаны между собой так же, как корпус 1 с первым диском 2 парой рычагов 15 и 16, установленных на шарниры, и образуют второй параллелограммный механизм, для которого условно неподвижным звеном является второй диск 3, В дисках 2 и 4 выполнены кулисы К1 и

К2, симметрично расположенные относительно шарниров. В этих кулисах установлены ползуны 17 и 18, составляющие с ними поступательные пары и входящие во вращательные пары с водилом 19 кривошипа 20, Кривошип 20, выполняющий роль эксцентрика, жестко закреплен на валу 10 и размещен в открытой цилиндрической камере Д корпуса 1, Для изменения величины эксцентриситета е кривошип снабжен регулиро-вочным механизмом 21, например винтовым, Для фиксирования устройства относительно оси вала кривошипа 10 устройство снабжено стопором 22, Корпус 1, диск 2, ползун 17, водило 19, кривошип 20, вал кривошипа 10 и соответственно диск 3, диск 4, ползун 18, водило 19, кривошип 20, вал кривошипа 10 составляют два кулисных механизма, соответственно первый и второй, Таким образом, механизм устройства состоит из двух кулисно-параллелограммных механизмов, установленных на общей вращательной паре.

Параллелограммные механизмы служат для преобразования вращательного движения кривошипа 20 в поступательные по двум взаимно перпендикулярным направлениям.

Кулисные механизмы выполняют функцию приводных соответствующих параллелограммн ых механизмов.

Устройство работает следующим образом, Посредством патрона П устройство устанавливается на вертикальном шпинделе станка для обработки оптических деталей.

При обработке осенесимметричных lloверхностей включается стопор 22, При обработке осесимметричных поверхностей стопор 22 выключается, а шкив 11 посредстовм клиноременной передачи подключается к приводу станка. Непосредственно на данном устройстве регулировочным механизмом 21 устанавливается эксцентриситет е кривошипа 20. Поворотом диска 3 задается угол р, положение которого фиксируется зажимом 14, 5

Число оборотов шпинделя станка в1, число оборотов устройства Q72, число двойных ходов f, амплитуда двойных ходов (величина "штриха") F, усилие Р на поводке 8 устанавливаются с помощью соответствующих органов управления станка.

На держателе 5 закрепляется деталь (блок деталей) 6. На обрабатываемую поверхность детали устанавливается инструмент

7. Опусканием поводка 8 в сферическое гнездо 9 инструмента 7 и сообщением ему определенного усилия Р осуществляется силовое замыкание контактирующих поверхностей инструмента и детали. На обрабатываемую поверхность детали подается абразивная суспензия.

Кривошип 20, получая вращение в1 от шпинделя станка, вращает водило 19, поворачиваясь в отверстиях ползунов 17 и 18, заставляет их двигаться поступательно вдоль пазов кулис К1 и К2 дисков 2 и 4. приводя их в движение, перпендикулярное осям кулис. Движение дисков 2 и 4 происходит по опорным поверхностям А и В соответственно корпуса 1 и диска 3, При этом от работы первого кулисного механизма движение получат все элементы устройства, лежащие над опорным фланцем

А корпуса 1.

Элементы устройства, лежащие над опорным фланцем В диска 4, в т,ч. деталь б, будут участвовать в сложном движении, т.к. получают аналогичное движение от работы второго кулисного механизма.

Благодаря параллелограммным механизмам абсолютное движение любой точки

M детали будет совершаться одновременно только по двум взаимно перпендикулярным направлениям а-а и б-б, параллельным осям

OX u OY поворотной системы координат

ХОУ, жестко связанной с осью вращения вала кривошипа 10.

В результате сложения этих движений любые точки обрабатываемой поверхности детали 6 будут двигаться с одинаковыми скоростями, совершая путь за полный оборот кривошипа по замкнутым криволинейным траекториям в системе координат ХОУ, Таким образом, вращательное движение вала кривошипа 10 с помощью двух кулисно-параллелограммных механизмов будет преобразовано в колебательное движение любых точек на обрабатываемой поверхности детали по двум взаимно перпендикулярным направлениям.

Величины проекций путей, проходимых точками ча обрабатываемой поверхности детали за один оборот вала кривошипа, на оси OX u OY и. следовательно. вид траекто1816659 рии их движений будут зависеть от эксцентриситета е, угла р взаимного поворота параллелограммных механизмов и их конструктивных размеров.

При p= 90 траекторией будет замкнутая кривая, близкая к окружности с радиусом, равным е (фиг.3).

При О < р< 90 — замкнутая криволинейная траектория, по форме напоминающая эллипс, с осями. длины которых равны

2е cos p и 2е sinp, При p = Π— квазилинейная траектория длиной равной 2е.

При обработке осесимметричных поверхностей устройству сообщается дополнительно вращательное движение вокруг оси О-О со скоростью (о>.

В результате сложения вращательного движения устройства со скоростью в и вращательного движения вала кривошипа

10 со скоростью ori любые точки М на обрабатываемой поверхности детали будут совершать путь по сложным циклоидальным траекториям в неподвижной системе координат XOY (фиг,б).

При наличии возвратно-поступательного движения поводка станка с числом двойных ходов f и амплитудой F, сообщаемого инструменту, относительное движение точек обрабатываемой поверхности детали будет происходить по сложным, практически не повторяющимся цикловым траекториям, особенно при имеющем здесь место свободном вращении инструмента 7 относительно вертикальной оси сферического шарнира 9 со скоростью вз. зависящей от многих случайных технологических факторов (фиг,7), 5 Формула изобретения

Устройство для обработки оптических деталей, содержащее корпус, привод с кривошипам регулируемой длины, кинематически связанным с держателем рабочего

10 органа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обработки как осесимметричных, так и осенесимметричных поверхностей, кинематическая связь криво15 шипа с держателем выполнена в виде трех соосно смонтированных дисков, первый из которых расположен на корпусе и шарнирно связан с ним посредством двух параллельных рычагов, второй установлен на

20 первом с возможностью относительного поворота и фиксации, а третий шарнирно связан с вторым другой парой параллельных рычагов и предназначен для крепления дер>кателя рабочего органа, при этом в первом

25 и третьем дисках смонтированы кулисные механизмы, направляющие которых расположены симметрично относительно шарниров соответствующей пары рычагов, ползуны связаны с водилом, размещенным

30 по оси дисков и закрепленным на кривошипе. а корпус установлен с возможностью вращения относительно привода кривошипа.

1816659

1816659 Yi l 10

Составитель Г. Меньшиков

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С. Юско

Редактор

Заказ 1702 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

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

Устройство для обработки оптических деталей Устройство для обработки оптических деталей Устройство для обработки оптических деталей Устройство для обработки оптических деталей Устройство для обработки оптических деталей Устройство для обработки оптических деталей Устройство для обработки оптических деталей 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к абразивной обработке оптических деталей

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для шлифования и полирования оптических деталей, например, из мягких материалов и высокоточных деталей

Изобретение относится к технологии автоматизированного формообразования оптических поверхностей малым инструментом и автоматизированного управления процессом формообразования

Изобретение относится к технологии оптических деталей и может быть использовано для изготовления крупногабаритных зеркал и линз с плоскими, сферическими и асферическими поверхностями высокой точности

Изобретение относится к области обработки оптических деталей и может быть использовано при асферизации поверхностей крупногабаритных составных зеркал телескопов

Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано для полирования оптических деталей

Изобретение относится к области технологии обработки оптических деталей и может быть использовано для финишной магнитореологической обработки прецизионных поверхностей оптических деталей. Обрабатываемую деталь приводят во вращение вокруг своей оси, в зону обработки попеременно подают под давлением и отводят магнитореологическую жидкость (МРЖ). Обработку ведут малым инструментом, формируемым в виде сгустка МРЖ, находящейся в зоне обработки и переведенной в вязкопластическое состояние под действием накладываемого на нее магнитного поля. В процессе обработки производят чередование периодов наложения магнитного поля на МРЖ и периодов его снятия. На поверхность обрабатываемой детали воздействуют торцевой поверхностью инструмента в виде сгустка МРЖ, заключенного в ограниченной по объему внутренней полости корпуса инструмента, с образованием площадного пятна контакта с поверхностью обрабатываемой детали. В результате расширяются технологические возможности и повышается производительность обработки. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при формообразовании асферических поверхностей крупногабаритных оптических деталей. Осуществляют перемещение малого инструмента относительно обрабатываемой поверхности по расчетным кольцевым зонам и сообщение ему плоскопараллельного кругового движения с эксцентриситетом относительно оси шпинделя инструмента. Производят одновременное формообразование симметричных зон обрабатываемой поверхности инструментом с двумя жестко связанными между собой малыми полировальниками. Последние установлены со смещением друг относительно друга в одной кольцевой зоне в плоскости, проходящей через ось обрабатываемой поверхности. Одновременно осуществляют наложение на них осцилляции вдоль хорды кольцевой зоны. В результате повышаются точность и производительность формообразования поверхности оптической детали. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл.
Наверх