Способ шлифовки и полировки сферических поверхностей деталей
Ф
«». ° (!!) 737l94
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.07.76 (21) 2391049/25-8 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.05.80. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 30.05.80 (51) М. Кл.
В 24В 11/10
Государственный комитет (53) УДК 621 923.7 (088.8) ло делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения К. П. Озеров, В. А. Сонин, В. С. Зацепин и А. Д. Маланьин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ШЛИФОВКИ И ПОЛИРОВКИ
СФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ
is — о X
1! — — ) — атссов ()1" + ) (с 2 п 7с i (2n — i) 1
Изобретение относи гся к области обработки оптических деталей, в частности на станках с угловым расположением инструмента относительно детали.
Известен способ обработки сферических 5 поверхностей с сообщением детали и установленному под углом к ее оси инструменту вращения, при этом направления угловых скоростей совпадают, а величина угловой скорости инструмента прямо пропорцио- !р нальна величине угловой скорости детали и косинусу угла между ними (11.
Этот способ не может обеспечить высокую точность обработки в силу неравномерности съема припуска по кольцевым зонам 15 детали.
Цель изобретения — повышение точности обработки путем управления формообразованием.
Для этого по предлагаемому способу угловую скорость инструмента изменяют в соответствии с формулой
1 опт (от
t
1 — — ) s!na Р
25 и, где V, — оптимальная относительная скорость; а — угол между осями детали и инструмента; 30
R — радиус обрабатываемой сферы.
При этом время выдержки соответствующей угловой скорости выбирают из условия где 4 — время выдержки угловой скорости в центральной точке детали;
n — число кольцевых зон, на которые разбит радиус сферы обрабатываемой поверхности детали;
i — номер зоны, отсчитываемой от вершины контакта детали и инструмента.
На фиг. 1 представлен один из возможных вариантов взаимного расположения инструмента и детали; на фиг. 2 (а, б, в)— соответственно эпюры мгновенной относительной скорости в плоскости чертежа и в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа и проходящей через ось детали, а также схема для определения коэффициента распределения оптимальной относительной скорости; на фиг. 3 — схема для расчета величины угловой скорости и выдержки времени в каждой кольцевой зоне детали, 737194
1О (2) Рг=Р созтг, 35 (12) (13) (14) 1 опт со
1 — — а1па R
В ociioay изобретения положена гипотеза
Престопа, согласно которой величина линейного износа в данной точке стекла за промежуток времени определяется формулой:
h =А.Р-V t, (1) где h — величина линейного износа;
А — коэффициент технологичности, зависящий от марки стекла, состава абразивного слоя, материала инструмента, температуры;
Р— давление на единицу площади;
V — относительная скорость точки;
l — время обработки.
Давление и величина относительной скорости являются переменпымп для каждой точки. Прп выводе закона изменения угловых скоростей и времени выдержки учитывают переменную величину нормального давления где Р; — нормальное давление в каждой точке;
7, — угол между направлением спл
PиР;, и неравномерность распределения относительной скорости по кольцевым зонам детали, для чего вводится коэффициент распределения оптимальной относительной скорости ф.
По формуле (1) с учетом переменных величин согласно формуле (2) и ф определяется время, необходимое для снятия прппуска в каждой кольцевой зоне
/г
1г—
:1 " CGS П1 опт г г
Опуская величины h, А, р и 1 „„как const для каждой зоны, получаем зависимость, которая показывает отношение времени выдержки оптимальной относительной скорости в г-ой кольцевой зоне к времени выдержки в центральной точке детали г=
1 (3)
cos-1г Yi
Согласно схеме для расчета (фиг. 3) соз1г =- = 1 — —, (4)
R — Iyi
К и где n — количество равных зон, на которые разбит радиус обрабатываемой поверхности детали;
i — номер зоны (нумерация от т. 0 ).
Коэффициент ф определяется как отношение времени, за которое любая точка при вращении детали проходит зоны оптимальных скоростей и времени, в течение которого та же точка совершает полный оборот при полировании.
На эпюре относительных скоростей (фиг. 2,а) видно, что оптимальная относительная скорость, соответствующая в начале полирования т. О с увеличением угловой скорости перемещается в точки ьг и и, т. е. в зоны, которые распола аются симметрично относительно осн детали.
Таким ооразом, согласно схеме (фпг. 2,в)
/ г 2(5) где р; — угол, определяющий положение граничных точек зоп оптимальной скорости.
Из этой же схемы угол Р; определяется как (3,. ==. агс cos 1 — ), Ь; (6)
15 где Л; — ширина кольцевой зоны.
По схеме расчета (фпг. 3) л,. @ — R; (7) где R, и R; i радиусы i-ой и (i — 1) кольцеBbIX .:oII.
R, — k R — (R — и,.) (8) К вЂ” i = V4 — (R — hс-i) (9)
С учетом формул (б), (7), (8) и (9) уравнение (5) принимает вид:
2 — 1 2 — - 1
„. = — агс сов 1/ (.)(. ) . (10) с Г г (2п — i)
ЗО
Время выдержки угловой скорости в кольцевой зоне определяется по формулам (3), (4) и (10) и равно г — to +i — о X
1 — — — агс соа ig (c 1)(2n + )
n/ т. Г Е(2п — i) Время выдержки, определяемое формулой (11), соответствует угловой скорости в кольцевой зоне, которая для обеспечения постоянной относительной скорости в кольцевых зонах изменяется в диапазоне где го; — угловая скорость в i-ой зоне. га — угловая скорость в центральной
50 точке детали.
Определяя по фпг. 1 диапазон
Я
R — Нг уравнение (12) приводится к виду (oi R щ R — Н;
Таким образом, угловая скорость в соответьО ствии с временем выдержки изменяется по формуле:
737194
Предлагаемый способ применим и при полировании асферических поверхностей деталей.
Расчет формул угловой скорости и времени выдержки производится в этом случае по ближайшему радиусу сферы. Инструмент прп этом должен иметь форму обрабатываемой поверхности детали.
Формула изобретения
Способ шлифовки и полировки сферических поверхностей деталей, прп котором инструмент и деталь устанавливают под углом друг к другу и вращают в одном направлении, при этом угловая скорость детали прямо пропорциональна угловой скорости инструмента и косинусу угла между ними, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обраоотки путем управления формообразованием, угловую скорость инструмента изменяют в соответствии с формулой опт
l
1 — — 81па R
25 где V«, — оптимальная относительная скорость; а — угол между осями детали и инструмента;
5 R — радиус обрабатываемой сферы, при этом время выдержки соответствующей угловой скорости выбирают из условия
А= о
i и /
1 i (2и — i) где to — время выдержки угловой скорости в центральной точке детали;
n — число кольцевых зон, на которые разбит радиус сферы обрабатываемой поверхности детали;
i — номер зоны, отсчитываемой от вершины контакта детали и пнстру:,".епта.
20 Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе
1. Патент США № 387177, кл. 51 — 131, опубл. 1975.
737194 ф
1 Г
onm
Риг, 2
mua. 3
Составитель 3. Багаутдинова
Техред А. Камышникова
Корректор О. Иоанесян
Редактор Г. Улыбина
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 1202/15 Изд. ¹ 351 Тираж 956 Подписное
11ПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Я(-35, Раушская паб., д. 4/5
