Устройство для обработки асферических поверхностей

 

(iI) 595073

ОПИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.0?.76 (21) 2391026/25-08 с присоединением заявки № (51) М. Кл В 23В 5/40

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.941-229 (088.8) (43) Опубликовано 28.02.78. Бюллетень № 8 (45) Дата опубликования описания 22.03.78 (72) Авторы изобретения

М. Ф. Агашин, В. В. Горелик, Т. М. Леушина, В. В. Балай, А. И, Наумов и Г. Б. Юдкович (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ АСФЕРИЧЕСКИХ

ПОВЕРХНОСТЕЙ

Гостдарственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области обработки оптических деталей и может быть использовано для изготовления сложных поверхностей деталей, например асферических линз и отражателей.

Известно устройство для обработки асферических поверхностей, содержащее шпиндель инструмента, на одном конце которого установлена эталонная пластина, которая опирается на эксцентрично расположенный шаровой шарнир, а на другом конце эксцентрично установлен инструмент {1).

Целью изобретения является повышение точности обработки и расширение класса обрабатываемых поверхностей вплоть до немонотонных, имеющих выпуклые и вогнутые участки.

Поставленная цель достигается путем замены шарового шарнира на цилиндрический, имеющий ось вращения, параллельную осп шпинделя инструмента, и созданием дополнительного поступательного движения шпинделя инструмента для коррекции ошибок подреза профиля.

Дополнительное движение создается путем изменения величины зазора в упорном гидростатическом подшипнике цилиндрического шарнира, Это изменение зазора вызывает осевое смещение шарнира, а вместе с ним и шпинделя инструмента. Управление величиной дополнительного смещения шпинделя может быть связано с его поворотом и величиной подреза профиля заготовки.

Кроме того, устанавливается механизм, ко5 торый может перемещать инструмент в любое положение в пределах от 0 до 180 относительно плоскости, проходящей через ось шпинделя и перпендикулярной эталонной поверхности, что позволяет изменять направление

10 осевого движения шпинделя инструмента в процессе обработки детали и получать на ней немонотонные поверхности.

На чертеже изображено устройство для обработки асферических поверхностей.

15 В корпусе 1 в шпиндельной бабке расположен в гидростатических подшипниках 2 и 3 шпиндель 4. На шпинделе 4 установлено устройство 5 с эталонной поверхностью 6.

Сопряженная с поверхностью 6 поверхность

20 7 принадлежит цилиндрическому шарниру 8, который установлен в радиальных гидростатических подшипниках 9 и 10 и опирается»а упорный гидростатический подшипник 11.

Эталонные поверхности 6 и 7 разделены

25 гидростатическим слоем смазки 12. Постоянный поджим шпинделя 4 к цилиндрическому шарниру 8 осуществляется давлением масла на уступ 13 шпинделя 4.

На свободном конце шпинделя 4 установлс30 на планшайба 14, на которой имеется пнстру3 ментальное приспособление 15. Приспособление 15 обеспечивает установку инструмента

16 на заданном радиусе и под заданным углом от плоскости, перпендикулярной к эталонной поверхности и проходящей через ось шпинделя 4.

Поворот шпинделя 4 осуществляется от обычного механизма, например реечного типа, приводимого в движение цилиндром 17. Одновременно с поворотом шпинделя 4 цилиндр 17 воздействует на корректирующее устройство

18, регулирующее расход жидкости от насоса к упорному подшипнику 11.

В соответствии с величиной расхода жидкости в упорном подшипнике устанавливается определенная величина зазора.

Заготовка 19 устанавливается на шпинделе

20 изделия и приводится во вращение от соответствующего привода.

Работает устройство следующим образом.

В соответствии с заданным профилем изделия устанавливаются параметры устройства: угол разворота корпуса 1 шпиндельной бабки, величина осевого перемещения шпинделя 4, угол разворота инструментального приспособления 15 относительно планшайбы 14, величина эксцентриситета инструмента 16, величина и направление смещения шпинделя 20 изделия 19 относительно оси шпинделя 4.

Производится пробная обработка детали, после чего профиль ее тщательно контролируется. По величине фактических отклонений профиля детали составляют программу, например в виде копира, для корректирующего устройства 18 и вводят ее в это устройство. Программа, с одной стороны, компенсирует погрешность подреза профиля, а с другой — обеспечивает получение поверхностей высших порядков. Цилиндр 17 поворота шпинделя 4 согласует подачу сигнала от корректирующего устройства на величину осевого смещения цилиндрического шарнира 8 с углом поворота шпинделя 4. В этом случае шпиндель 4 одновременно с поворотом будет получать два осевых перемещения: за счет скольжения эталонной поверхности 6 по эксцентрично расположенной поверхности 7 цилиндрического шарнира; за счет осевого смещения шарнира 8 при изменении зазора в упорном подшипнике

11 в соответствии с сигналом от корректирующего устройства 18. Эти два движения суммируются на инструменте 16, обеспечивая ему сложную траекторию движения, которая переносится на деталь 19 при ее вращении со шпинделем. Величина дополнительного перемещения компенсирует величину подреза профиля, что значительно повышает точность станка.

Точность профиля изделия зависит от точности всех исполнительных движений и осо5

55 бО бенно от наличий люфтов в их механизмах.

Для исключения люфтов и обеспечения большой точности вращения подшипники 2 — 3 и

9 — 10 выполнены гидростатическими или газостатическими, что позволяет использовать их, кроме того, и как направляющие для осевого перемещения шпинделя 4 и шарнира 8.

Поскольку при повороте шпинделя 4 шарнир 8 должен также повернуться для самоустановки поверхности 7 относительно поверхности 6 устройства 5, то для облегчения этого поворота угол наклона поверхности 6 должен быть близким к 45, при этом значении достигается наибольшее значение момента для вращения шарнира 8 вокруг своей оси.

Постоянство зазора 12 определяется постоянным усилием поджима шпинделя 4 к шарниру

8, осуществляемому через уступ 13 на шпинделе.

Расположение инструмента 16 в плоскости, проходящей через ось шпинделя 4 и перпендикулярной к эталонной поверхности 6 (плоскость чертежа), обеспечивает монотонное (одностороннее) движение инструмента вдоль оси шпинделя 4 при перемещении его от периферии заготовки к ее центру. Поворот инструмента на угол от 0 до 180 от этой плоскости обеспечивает ему при движении от периферии к центру заготовки изменение направления его осевого перемещения, обуславливает обработку немонотонных поверхностей.

Таким образом, применение цилиндрического шарнира в сочетании с корректирующим устройством позволяет повысить точность обрабатываемых асферических поверхностей, а дополнительный разворот инструмента позволяет получать целый ряд немонотонных поверхностей с параметрами, которые невозможно сделать на других устройствах.

Формула изобретения

Устройство для обработки асферических поверхностей, содержащее шпиндель инструмента, на одном конце которого установлена эталонная пластина, опирающаяся на эксцентрично расположенный шарнир, а на другом конце эксцентрично установлен инструмент, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения точности обработки, шарнир выполнен цилиндрическим, установлен параллельно оси шпинделя в упорном гидростатическом подшипнике с возможностью перемещения вдоль своей оси на величину зазора подшипника, при этом инструмент установлен с возможностью поворота вокруг оси шпинделя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР ¹ 448119, кл. B 24В 13/00, 1972.

595073

Составитель Л. Оболенская

Техред А. Камышникова Корректоры: E. Мохова и Л. Брахнина

Редактор Л. Чепайкина типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 698/9 Изд. ЛЪ 290 Тираж 1263 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская иаб., д. 4/5