Устройство для нарезания ди-фракционных решеток

 

О П И С А Н И Е 806З60

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социвлистических

Республик

К АВТОРСКОНУ С ЕТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 3105.79 (21) 2772229/25-08 (53)М. КЛ. с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Государствеияый комитет

СССР. яо делам изобретений я открытий

8 23 0 17/02

Опубликовано 23.02.81. Бюллетень N9 7 (53) УДК 621.9.08 (088. 8 )

-Дата опубликования описания 230281 (72) Авторы изобретения

Н.М. Балясников, P.Х. Абдрахманов и A.Ô. Баранов (71) Заявитель (5 4 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ

ДИФРАКЦИОННЫХ РЕШЕТОК

Изобретение относится к станкостроению.

Известно резцовое устройство для. нареэания дифракционных решеток, содержащее электромагнит подъема и опускания резца, функциональный генератор, пороговое устройство н усилитель, при этом выход функционального генератора подключен через пос-. ледовательно соединенные пороговое устройство и усилитель к обмотке электромагнита, один вход функционального генератора подключен к первому выходу коммутатора, а другой ко второму выходу коммутатора (1) .

Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет изготавливать качественные дифракционные решетки с большой апертурой из-за износа резца, так как устройство не позволяет произвести в процессе нарезания решетки смену износившегося участка лезвия резца на качеСтвенный участок.

Цель изобретения — повышение качества дифракционной решетки за счет смены рабочего участка лезвия резца ,в процессе ее нарезания.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве для нарезания дифракционных решеток, содержащем резец с лезвием, выполненным по дуге окружности, закрепленный в державке, установленной в резцедержателе с возможностью поворота, электромагнит подъема и опускания резца, делительную каретку и контактный прерыватель, соединенный с обмоткой электромагнита, в устройство дополнительно введены нормально разомкнутый и нормально замкнутый ключи, генератор одиночных импульсов, формирователь импульса запрета и вто рой электромагнит, взаимодействующий с державкой резца, при этом между контактныМ прерывателем и обмоткой дополнительного электромагнита включены последовательно нормально разомкнутый и нормально замкнутый ключи и генератор одиночных импульсов, выход которого одновременно через формирователь импульса запрета соединен с управляющим входом нормально замкнутого ключа, механизм управления нормально замкнутого ключа механически связан с делитепьной кареткой, а ось поворота державки резца совмещена с центром кривизны лезвия резца.

806360

На фи-.1 изображено устройство . для нареэания дифракционных решеток, общий вид; на фиг.2 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит корпус 1, к которому шарнирно подвешена плата 2, соединенная через кронштейн 3 противовеса 4 с масляным демпфером 5 и снабженная резцедержателем б с алмазным резцом 7, закрепленным в державке 8. На корпусе 1 закреплен магнит 9 подъема и опускания резца 7, а также второй дополнительный электромагнит 10, взаимодействующий с державкой 8 резца 7, которая установлена в резцедержателе б с возможностью поворота вокруг оси 11, совме- $ щенной с центром кривизны лезвия резца 7. В резцедержателе б установлен пружинный конический фиксатор 12„ конус которого входит- в одно из двух гнезд, выполненных в державке 8 рез- Щ ца 7. На главном валу привода делительной машины установлен кулачок 13 управляющий работой контактного прерывателя 14. Между контактным прерывателем 14 и обмоткой дополнительного электромагнита 10 включены последовательно соединенные нормально разомкнутый 15 и нормально замкнутый 16 ключи и генератор 17 одиночных импульсов, выход которого одновременно через формирователь 18 импульса запрета соединен с управляющим входом нормально замкнутого ключа 16. Нормально разомкнутый ключ 15 установлен на станине делительной машины и механически связан через кронштейн 19 с делительной кареткой 20, установленной с возможностью перемещения по направляющим 21, закрепленным на станине машины.На делительной каретке

20 установлена заготовка 22 решетки. 4О

Яа временных диаграммах по оси абсцисс отложено время, а по оси ординат напряжение.

23 — временная диаграмма напряжения с контактного прерывателя, 24 — д временная диаграмма напряжения с генератора одиночных импульсов, 25 временная диаграмма с формирователя импульса запрета.

Устройство для нарезания дифракционных решеток работает следующим образом.

Перед нарезанием дифракционной решетки необходимо подобрать нагрузку на резец 7 (см.фиг.1) так, чтобы штрих на заготовке 22 выполнялся 55 полного профиля. Это делают путем нарезания отдельных групп штрихов, перемещая противовес 4 вдоль кронштейна 3. Эатем заготовку 22 с нарезанными на ней группами штрихов @) помещают под микроскоп и определяют группу штрихов с необходимой глубиной, после чего противовес 4 фиксируют на кронштейне 3. Устанавливают кронштейн 19, управляющий нормально разомкнутым ключом 15 на делительной каретке 20, так, чтобМ обеспечить в дальнейшем смену рабочего участка лезвия резца 7 после нарезания половины ширины решетки. Кулачок 13 устанавливают на главном валу привода машины и закрепляют так, чтобы замыкание контактов контактного прерывателя 14 происходило в момент, когда не нарезается штрих, т.е. при холостом ходе резцовой каретки, на которой нормально замкнутым ключом 16. Электрический сигнал с выхода генератора 17 одиночных импульсов поступает одновременно как на вход электромагнита 10, так и на вход формирователя 18 импульса запрета, который вырабатывает сигнал 25 (см.фиг.2).

Данный сигнал поступает на вход нормально замки рого ключа 16 и размыкает его, вследствии чего цепь электромагнита 10 обеспечивается, и он уже больше не воздействует на державку 8.

Таким образом, после нарезания половины ширины дифракционной решетки произведен поворот резца и произошла смена изношенного участка лезвия резца на качественный участок.

Пример . Необходимо изготовить дифракционную решетку с заштрихованной площадью 200х200 мм, 1200 штрихов на один миллиметр, с углом блеска рабочей грани оС = 9

Параметры алмазного бицилиндрического резца: угол заточки рабочей грани = 9 ; угол заточки нерабочей о грани Д = 54, радиус кривизны лезвия резца R = 10 мм, угол при вершине лезвия резца 6 = 117О. Величина сек тора рабочего участка лезвия резца рассчитывается по формуле — 1 аС h

2 (1) где т — величина сектора рабочего участка лезвия резца;

h — глубина штриха нарезаемой решетки.

Глубина h штриха рассчитывается по формуле т (2)

rae d — постоянная решетки, для приведенного примера она равна

0,83,мкм. .Подставляя параметры резца и решетки в формулу .(2) и (1), получаем, что величина сектора рабочего участка лезвия резца равна V м 2 . Следовательно для смены изношенного участка лезвия на качественный участок необходимо повернуть державку резца на два градуса. Это можно обеспечить, установив определенный зазор между сердечником дополните806360 льного электромагнита 10 и державкой 8. Гнезда под конический фикса-. тор 12 должны выполняться также через два градуса. Общая длина штрихов решетки в приведенном примере равна 48 км. В устройстве кронштейн

19 необходимо установить на делительной каретке 20, примерно против середины ширины решетки; тем самим одна половина ее, т.е. 24 км длины штрихов, будет нарезаться. одним. участком лезвия резца 7, а вторая по-. ловина ее будет нарезаться другим установлено устройство для нарезайия решеток. Включают делительную машину в работу. Кулачок 13 при вращении главного вала привода машины, замыкая и размыкая контакты контактного прерывателя 14, формирует прямоу; гольные импульсы 23 напряжения (см. фиг.2), которые подаются на электромагнит 9 но время холостого хода Ю резцовой каретки. При подаче на элек.тромагнит 9 напряжения плата 2 притягивается к сердечнику электромагнита 9, и резец 7, устанонленный в резцедержателе 6, поднимается над заготовкой 22, выходя из контакта с нею.

В это время происходит перемещение делительной каретки 20 по направляющим 21 на величину постоянной деления., для уменьшения амплитуды вынужденных колебаний платы 2 н устройство введен масляный демпфер 5. Нарезание решетки резцом 7 без смены рабочего

УЧастка лезвия резца происходит до тех пор, пока кронштейн 19, установ-. ленный на делительной каретке 20, не замкнет контакт нормально разомкнутого ключа 15. В этот момент электрическая цепь второго дополнительного электромагнита 10 замыкается через нормально замкнутый ключ 16 40 и генератор 17 одиночных импульсов.

В качестве генератора 17 одиночных импульсов может служить, например, мультивибратор. Напряжение на второй электромагнит 10 будет подано только после того, как замкнутся контакты контактного прерывателя 14, т.е. одновременно с подачей напряженйя на электромагнит 9, когда происходит подъем резца 7. Электрический импульс 24 (см.фиг.2) с генератора

17 одйночных импульсон, поступив н обмотку электромагнита 10г создает магнитное поле н его катушке, и держанка 8 резца 7 притягивается к сердечнику электромагнита 10, поворачинаясь вокруг оси 11, совмещен" ной с центром кривизны лезвия резца 7. При повороте державки 8 подпружиненный конический фиксатор 12 выходит из гнезда, выполненного в держав-фО. ке З,а после поворота державки 8 на расчетный угол, т.е. после смены изношенного участка лезвия резца на качественный участок, конус фиксатора 12 входит во второе гнездо, ! также выполненное в державке 8 и

I тем самым фиксирует положение державки 8 относительно резцедержателя 6, предотвращая самопроизвольный поворот резца 7. После поворота резца 7, с целью предотвращения дальнейшего воздействия магнита 10 на державку 8 после замыкания контактов нормально разомкнутого ключа 15, необходимо обесточить электромагнит

10. Эту функцию выполняет формирователь 18 импульса запрета:совместно"с участком лезвия резца 7 после его поворота.

Если не производить смены рабочего участка лезвия резца в процессе нареэания решетки, то при, нарезании штрихов общей длиной 48 км н слое металла леззие резца сильно изнашивается. Причем износ резца по мере нарезания решетки прогрессирует.

Износ резца приводит к значительному снижению качества решетки, и в этом случае решетка не пригодна для спектроскопических целей.

Таким образом предлагаемое устройство позволяет повысить качество дифракционных .решеток за счет смен. рабочего участка лезвия резца и процессе нарезания решетки. формула изобретения

Устройство для нарезания дифракционных решеток, содержащее р зец с лезвием, выполненным по дуге ок- ружности, закрепленный в держанке, установленной в резцедержателе с возможностью поворота, электромагнит подъема и опускания резца, делительную каретку и контактный прерыватель, соединенный с обмоткой электромагнита, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества решетки за счет смены рабочего участка лезвия резца н процессе ее нарезания, в устройство дополнительно введены нормально разомкнутый и нормально замкнутый ключи, генератор одиночных импульсов, формирователь импульса запрета и второй электромагнит, установленный с возможностью взаимодействия с держанкой резца, при этом между контактным прерывателем и обмоткой дополнительного электромагнита включены последовательно соединенные нормально разомкнутый и нормально замкнутый ключи и генератор одиночных импульсов, выход которого одновременно через формирователь импульса запрета соединен с управляющим входом нормально замкнутого ключа, механизм управления нормально!: разомкнутого ключа связан с делительной кареткой, а ось поворота державки резца сонмещена с центром кривизны лезвия резца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР гг 619323, кл. 8 23 Q 17/02, 1976.