Станок для шлифования и полирования оптических деталей с асферическими поверхностями

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик („)956249 (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 761239 (22) Заявлено 26.02.81 (21) 3253381/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (51) М.К .

В 24 В 13102

Государственный комнтет (23) Приоритет—

СССР (53)УДК 621.923..5 (088.8) Опубликовано 07.09.82. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 17.09.82 по денем нзооретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. Г. Хуснутдинов, С. К. Колосов, Л. Е. Ли и Л. В. Тевелев (71) Заявитель (54) СТАНОК ДЛЯ Ш,ЛИФОВАНИЯ И ПО.ЛИРОВАНИЯ

ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ С АСФЕРИЧЕСКИМИ

ПОВЕРХНОСТЯМИ

Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано при шлифовании и полировании оптических деталей с асферическими поверхностями, применяемых в оптико-механических и оптико-электронных приборах.

Известен станок по авт. св-. № 761239 для шлифования и полирования оптических деталей с асферическими поверхностями содержащий механизм давления, нижний шпиндель и верхний шпиндель с эксцентричным отверстием, в котором размещена эксцентричная втулка со смонтированным в ней с возможностью вращения относительно своей оси центральным шпинделем, связанным с расположенным соосно верхнему шпинделю ведущим валом посредством карданной муф ты и с выполненным в виде зубчато-винтовой передачи и радиальных направляющих механизмом перемещения держателей инструментов, взаимодействующим с реверсивным двигателем, цепи управления которого соединены с программным устройством (1).

Недостатком этого станка является нарушения процесса притира в зоне обработки, равномерности удельного давления и относительной скорости поступательного перемещения по окружности в результате возникновения опрокидывающего момента, действующего на радиальные направляющие и приводящего к перераспределению удельного давления, и качательного движения радиальных направляющих вокруг оси шарнирной связи консольного рычага механизма перемещения держателей инструментов с корпусом верхнего шпинделя, преобразующего планетарное движение центрального шпинделя по окружности в планетарное движение инструментов по эллипсу с переменной величиной большой оси и перераспределяющего тем самым величины относительных скоростей между инструментами.

Недостаток усугубляется изменением ус15 ловий притира и возникновением инерционности при реверсировании вращения инструментов вместе с направляющими их радиального перемещения, необходимого для реверсирования поступательного перемещео ния инструментов в радиальном направлении обрабатываемой детали при шарнирной связи зубчатого колеса с корпусом верхнего шпинделя.

Все это приводит к ошибкам астигматического характера на обрабатываемой по956249

55 верхности и тем самым к снижению точности асферизации.

Целью изобретения является повышение точности асферизации.

Эта цель достигается тем, что станок снабжен установленным на валу карданной муфты дополнительным полым валом, связанным посредством упругих соединительных элементов в виде гофрированных трубок с двумя втулками, одна из которых смонтирована между эксцентричной втулкой и центральным шпинделем и связана шарнирно с ведущим колесом зубчато-винтовой передачи, а другая — на ведущем валу и кинематически связана с возможностью осевого перемещения с полым валом, соединенным с реверсируемым и управляемым от программного устройства двигателем.

На фиг. 1 схематично изображен предложенный станок; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.

В станине 1 станка смонтирован посредством пиноли 2 нижний шпиндель 3, который связан кинематически с приводом. Пиноль 2 установлена в направляющих станины 1. На шпинделе 3 с помощью планшайбы закреплена обрабатываемая деталь 4.

На станине 1 установлен корпус 5 верхнего шпинделя 6, связанного с приводом посредством ременной или иной передачи и выполненного с эксцентричным отверстием, в котором посредством направляющих 7 смонтирована эксцентричная втулка 8, а в ее отверстии — втулка 9. В ней расположен центральный шпиндель 10, соединенный с помощью карданной муфты 11 с ведущим валом 12. Последний смонтирован посредством втулки 13 в направляющих полого вала 14 червячного колеса 15, находящегося в зацеплении с червяком 16, связанным с управляемым от программного устройства реверсивным двигателем (на чертеже не показан).

Ведущий вал 12 расположен в полом валу 14 соосно оси вращения верхнего шпинделя 6 и связан кинематически с механизмом давления посредством стакана 17 и рычага 18.

В корпусе 5 соосно полому валу 14 смонтирован другой полый вал 19, на котором закреплено червячное колесо 20, находящееся в зацеплении с червяком 21. Последний кинематически связан с приводом. Полый вал

19 связан с помощью направляющих с ведущим валом 12. В направляющих полого вала 14 смонтирована втулка 13, которая связана с втулкой 9 посредством упругих соединительных элементов в виде гофрированных трубок 22 и полого вала 23, смонтированного на валу карданной муфты 11.

Центральный шпиндель 10 шарнирно связан с помощью центрального пальца 24 и боковых поводков 25 с радиальными направляющими 26 механизма перемещения держателей 27 инструментов 28. Держатели 27, расположенные по окружности в количестве

<о

15 ло

2S

45 не менее трех штук, смонтированы в направляющих 26 с возможностью взаимодействия с зубчато-винтовой передачей, выполненной в виде смонтированного в корпусе направляющих 26 и расположенного параллельно хорде образующей обрабатываемой поверхности ходового винта 29,на котором закреплена коническая шестерня 30, находящаяся в зацеплении с ведущим коническим колесом 31. Это коническое колесо 31 смонтировано на подшипниках в корпусе направляющих 26 и шарнирно связано с боковыми поводками 32 втулки 9.

В корпусе червячной пары 15 и 16 смонтирован винт . 33, который кинематически связан посредством шестерен 34 и 35 с полым валом 14. К гайке 36, сидящей на винте 33, прикреплена ось ролика 37, который входит в паз стойки 38. На этой стойке 38 закреплены концевые переключатели 39 и

40 для реверсирования двигателя полого вала 14, а вместе с ним втулки 13.

Эксцентричная втулка 8 смонтирована в направляющих 7 в эксцентричном отверстии верхнего шпинделя 6 с возможностью периодического поворота относительно него с последующей фиксацией установленной величины эксцентриситета е с помощью закрепленной винтом втулки 41. К верхнему шпинделю 6 закреплен балансировочный противовес 42.

Станок работает следующим образом.

Нижний шпиндель 3 станка с обрабатываемой деталью 4 получает настроечное перемещение вдоль своей оси с помощью пиноли 2 по направляющим станины 1 и вращательное движение вокруг своей оси.

Центральный шпиндель 10 и втулка 9 совершают вместе переносное, т. е. поступательное по окружности с радиусом, равным величине эксцентриситета е, движение вместе с эксцентричной втулкой 8 вокруг оси вращения I — 1 верхнего шпинделя 6 и вращательное — вокруг своих осей II — II от самостоятельных двигателей. Центральный шпиндель 10 получает вращательное движение от двигателя через карданную муфту 11, ведущий вал 12, полый вал 19, червячное колесо 20 и червяк 21, а втулка 9 — посредством гофрированных трубок 22, полого вала 23, втулки 13, полого вала 14 и червячной пары 15 и 16. Вращение двигателя втулки 9 управляется от программного устройства по необходимому закону.

При поступательном по окружности перемещении центрального шпинделя 10 получают такое же перемещение инструменты 28 через центральный палец 24 и боковые поводки 25, держатели 27 и направляющие 26. Одновременно с этим инструменты 28 получают также радиальное возвратно-поступательное перемещение по необходимому закону, задаваемому программным устройством, посредством ходового винта 29, 956249 зубчатой пары 30 и 31 и боковых поводков 32 втулки 9.

Изменение поступательного перемещения инструментов 28 в радиальном направлении детали осуществляют реверсированием направления вращения двигателя втулки 9 в результате взаимодействия с концевыми переключателями 39 и 40, удерживаемой от вращения роликом 37 гайки 36, которая перемещается вдоль оси винта ЗЗ при его вращении посредством зубчатой пары 34 и 35.

Величину эксцентриситета е центрального шпинделя 10 регулируют путем поворота относительно верхнего шпинделя 6 эксцентричной втулки 8, а вместе с ней и втулки 41. Для фиксации установленной величины эксцентриситета втулку 41 закрепляют с помощью винта к верхнему шпинделю 6.

Необходимое удельное давление в зоне обработки создают механизмом давления.

Это давление передают посредством рычага

18, стакана 17, ведущего вала 12, карданной муфты 11, центрального шпинделя 10, пальца 24, направляющих 26, ходового винта 29, держателей 27 и инструментов 28.

Передача удельного давления в зону обработки от механизма давления может быть осуществлена также перемещением нижнего шпинделя 3, что целесообразно при обработке деталей небольшого размера.

Обработку детали 4 производят перемещающимися в радиальном направлении инструментами 28 с применением различных микропорошков. При полировании на рабочую поверхность инструментов 28 наносят полирующий слой. Управление процессом обработки осуществляют программным устройством путем изменения частоты вращения втулки 9, обеспечивающим радиальное перемещение инструментов 28 по необходимому закону.

Предложенный станок позволяет улучшить притир в зоне обработки, выровнять удельное давление и относительные скорости поступательного по окружности перемещения инструментов путем устранения опрокидывающего момента, действующего на радиальные направляющие инструментов, 5 качательного движения радиальных направляющих инструментов вокруг оси их шарнирной связи с корпусом верхнего шпинделя и реверсирования вращения инструментов относительно обрабатываемой поверх10 ности при реверсировании поступательного перемещения инструментов в радиальном направлении обрабатываемой детали. Это позволяет исключить появление астигматических ошибок на асферизуемой поверхности.

Формула изобретения

1. Станок для шлифования и полирования оптических деталей с асферическими по20 верхностями по авт. св. № 761239, отличающийся тем, что, с целью повышения точности асферизации, станок снабжен кинематически связанными между собой втулками, одна из которых смонтирована между эксцентричной втулкой и центральным шпин25 делем и шарнирно соединена с ведущим колесом зубчато-винтовой передачи, а другая . установлена между ведущим и полым валами с возможностью осевого перемещения.

2. Станок по п. 1, отличающийся тем, что кинематическая связь между втулками

З0 выполнена в виде закрепленных на них упругих элементов и дополнительного полого вала, расположенного на валу кардан ной муфты.

35 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 761239, кл. В 24 В 13/02, 1978 (прототип) .

956249

Составитель А. Козлова

Редактор С. Титова Техред А. Бойкас Корректор Г. Решетник

Заказ 6906/19 Тираж 886 Подписное

ВНИ И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4