Устройство для копировальной обработки асферических поверхностей
Оп ИСАНИЕ
И ЗОБУЕТЕ Н ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Республик {51 ) Дополнительное к авт. свид-ву ) 51 630 (51)М. Кл. (22) Заявлено 03.08.81 {2! } 3327190/25-08 с присоединением заявки М В 24 В 13/ОО Гесудэрствеккый кеактет СС C-P ае аеакю ктаврегеккк и вткрытий {23)Приоритет Опубликовано 15.02.83. Бюллетень М 6 Ф, Дата опубликования описания 15.02.88 (53) УДК 621.923. .74(088.8) М. М. Русинов, Г. И. Мельников, А. В. Кузне Б. А. Чунини, О. В. Чебакова и H. М. Беляев (72) Авторы изобретения Ленинградский орцена Трудового Красного Зна институт точной механики и оптики ъ« (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОПИРЭВАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ АСФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ Изобретение относится к технологии формообразования,. асферических поверх, ностей произвольного профиля и может. быть использовано, например, в оптической технологии при шлифовании и полиро5 ванин оптических деталей с осесимметрич ными асферическими поверхностями. По основному авт. св. % 515630 известно устройство включаюшее инстру36 мент и его цержатель, привод инструмента и (или) изцелия- и копировальное устройство, состояшее из копира основного, взаимоцействуюшего с ним контактного элемента (шупа) и системы передач. Устройство снабжено цополнительным ко- . пирным механизмом, масштаб копирования которого больше, чем у основного копирного механизма, н элементами цля суммирования перемешений выхоцных звеньев систем передач основного и цополнительных копирных механизмов ).1) . Недостагком данного устройства является то,-что повышение точности обработ2 ки путем расширения диапазона асферизации в сторону минимума невозможно без увеличения габаритов цополнительного копирного механизма, так как масштаб определяется соотношением плеч. Данный механизм прецставляет собой контактную пару плоский непоцвижный копир -.цвух« плечий жесткий рычаг", причем копир установлен на каретке узла трЕхкоорцинатных подвижек, а жесткий рычаг установ лен посредством цилиндрического шарнира на выходное звено основного копирного механизма, которое представляет собой также цвуплечий жесткий рычаг. Кроме того, недостатком устройства является ограничение ло типу обрабатываемых асферических поверхностей, введенное условием выполнения профиля основного копира простой формы (т..е. пО. окружности и по прямой линии) с условием параллельности осей инструмента и основного рычага. Оба ограничительных условия предполагают обработку асферических поверхностей с малыми отступлениями or 3 9961 базовой поверхности типа плоскости или сферы, т.е. плановицных поверхностей либо малоцеформированных сфер. Цель изобретения — повышение точности обработки асферических поверхностей произвольного профиля. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве выхоцное звено цополнительного копирного механизма выполнено в вице упругого стержня переменного 1Е сечения, а держатель инструмента связан с ним посрецством введенного в устройство пружинного параллелограмма. На чертеже прецставлена схема описы- . ваемого устройства. >s Инструмент 1, когорый прецставляет собой циск с рабочей боковой поверх ностью, контактирует с обрабатываемой асферической поверхностью 2 цетали 3, установленной на оси врашения 4. Ролик ре 5 основного копирного механизма контактирует с рабочей кромкой основного копира 6, которая нахоцится в плоскости A. Ролик 7 цополнигельного копирного механизма контактирует с рабочей кром-, кой цополнительного копира 8, которая нахоцичся в плоскости B. Ролик 5 установлен на основном жестком рычаге 9, который закреплен в сферическом дарии ре 10 (сферический шарнир 10 может была заменен, например, на соецинение цилинцрического шарнира с ползуном с рабочим хоцом в перпендикулярных плоскостях). Ролик 7 установлен на цополни тельном рычаге 11, выполненном в вице упругого стержня переменного, сечения, жестко закрепленном в опоре 12 на консоли 1.Т, которая, в свою очередь, жест ко соецинена с рычагом 9. Копиры 6 и. 8 установлены в узле 13 координатных 46 перемешений. Инструмент 1 установлен на оси 14 цержателя 15, который соецинен с консолью LТ посрецством пружинного параллелограмма 16 с горизонтальными упругими рычагами (параллелограмм СОВР). 4$ Звено Р5 перемешается параллельно оси ОХ, за счет этого ось 14 инструмента 1 постоянно остается параллельной оси Х основного рычага 9, что существенно облегчает расчеты профиля основного копира, имеюшего асферический характер и соответствуюшего профилю обрабатываемой асферической поверхности 2, в случае применения неточечного инструмента, например, инструмента-круга с толшиной Н, и в случае применения неточечных сечений контактных элементов, например, контакгных роликов 5 и 7 с 74 4 радиусом цилинцрической поверхности Q.,, сравнимом с рациусом цилинцрической поверхности инструмента-круга. Величины Н и К таковы, что ими нельзя пренебрегать при определении коорцинат реальной точки контакга пар .инструменг - поверхность и копир - ролик. Профиль основного копира выполняется соответствуюшим профиmo обрабатываемой асферической поверхности цля снятия ограничения по типу (вицу) обрабатываемой поверхности и возможности обработки на прецлагаемом устройстве асферической поверхности, эацанной произвольным уравнением, без привязки к какой-либо базовой поверхности простой формы, так как такая привязка не всегда возможна. Профиль основного копира выполняется с небольшим перецаточным числом ) 5 1 2:1 с реально достижимой точностью формы поряцка 5-10 мкм. Первоначальный профиль цополнительного копира выполняется по расчету, аналогичному расчету цля основного копира и учитывающему расстояние межцу рабочими кромками обоих копиров наряду с различием в величине рациусаЦ роликов 5 и 7. В процессе обработки асферической поверхности проНсхоцит правка профиля цополнительного копира по результагам сеансов контроля формы обрабатываемой поверхности. Вви цу значительного перецаточного числа ) такой процесс правки приводит к повышению точности формообразования на ирецпагаемом усгройстве. Для цальнейшего увеличения числа Х. сечение упругого стержня делается переменным, при этом момент инерции 3 становится переменным, причем закон изменения сечения опрецеляется необхоцимой величиной этого числа ) . Устройство работает слецуюшим обра» эом. В плоскости ХОУ, точнее вблизи этой плоскости, происхоцит перемешение инструмента 1 по поверхности 2 от центра к краю и обратно. При проведении начальяых циклов обработки рычаг 11 посрецсгвом арретира 17, соециняюшего точки М и Р, выведен из контакта с цополнительным копиром цля предохранения от износа ролика 7 и рабочей кромки копира 8. Инструмент 1, перемешаясь вблизи плоскости ХОУ, вращается на оси 14 и снимает слой с материала поц действием веса всего верхнего звена устройства, установленного в шарнире 10. При этом ролик 5 не контактирует с копиром 6. )После снятия соответствуюшего припуска 4 4 рических поверхностей (как осесимметрич ных, так и неосесиммегричных) произ вольного профиля цо величины 1 2 мкм, что делает возможным применение данно го устройства в области технологии формо образования точных асферических поверхностей, например в области оптической технологии для изготовлен».я оптических цеталей объективов фотокинотехники с ловъеиенным качеством изображения. Устройство цля копировальной обрабсл ки асферических поверхностей по авт. св. K 515630, о т л и ч а ю щ е е с я щам, что, с целью повьппения точносги об работки a pmemm поверхностей произвольного профиля, выходное звено дополнительного копирного механизма вы полнено в вице упругого стеркня перемен ного сечения, а деркатель инструмента связан с ним посредсгвом введенного в устройство пружинного параллелограмма. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Ж 515630, кл. В 24 В 13/ОО, 1973. В - 99617 ролик 5 вхоцит в контакт с копиром 6 по всей name рабочей кромки этого копира, при этом разгружаегся контакт ная зона инструмента 1 с поверхностью 2 и прекращается дальнейший съем мате риала. Далее ввоцигся в контакт рычаг 11 путем отключения арретира 17 и производят несколько цвойных ходов инструмента от цен гра. поверхности и обрагно. М После этого верхнее звено устройства выводится из рабочей зоны контакта за край обрабатываемой поверхности 2 и Ф о р м у л а и э о б р е г е н и я проиэвоцится контроль полученной формы поверхности 2, определяются отклонения И этой поверхности от расчетной и осуществляется правка соответствующих зон дополнигельного копира 8 или при необходимости, предварительная перенастройка положения копира 8. Опрецеляются пара- рв метры правки перецагочное число ), и величина общего смещения. Затем верхнее звено устройства ввоцится повторно -в рабочую зону контакта и произв»дится первый цикл обработки после введения первой правки профиля копира. 8. Далее производится несколько циклов " обработка - контроль - правка цо цолучения профиля асферической поверхности 2 с заданной точностью. 30 Прецлагаемое устройство дает возможность повысигь точность обработки асфеСоставитель М. Кольбич Рецактор H. Горват Техрец М.Гергель Корректор М, Шароши Заказ 803/24 Тираж 793 Поцписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по целам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/5 Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
