Способ формообразования поверхностей оптических деталей

Способ формообразования поверхностей оптических деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается технологии обработки оптических деталей и может быть использовано при формообразовании высокоточных крупногабаритных оптических noaepxHocTeii. Цель изобретения состоит в повышении точности и производительности формообразования оптических поверхностей. По топографической карте отклонений обрабатываемой поверхности определяют необходимый припуск на обработку на каждом участке поверхности. Разбивают его на несколько частей, регулируют время пребывания инструмента . путем изменения скорости его перемещения, изменяют размер инструмента в процессе обработки, сообщают ему плоскопараллельное движение, обеспечивающее максимальный съем под центром инструмента, суммируют время обработки для различных подсеансов. 3 ил. I Л Ю 4 эо N СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01) (S1) 4 В 24 В 13/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4045136/40-08 (22) 06.01.86 (46) 23.07.87. Бюл. В 27 (72) А,С.Савельев, А.П.Семенов, М.А,Абдулкадыров и В.А.Горшков (53) 621,923.5(088.8) тических поверхностей,. Цель изобретения состоит в повышении точности и производительности формообразования оптических поверхностей. По топографической карте отклонений обрабатываемой поверхности определяют необходимый -припуск на обработку на каждом участке поверхности. Разбивают его на несколько частей, регулируют время пребывания инструмента путем изменения скорости его перемещения, изменяют размер инструмента в процессе обработки, сообщают ему плоскопараллелъное движение, обеспечивающее максимальный съем под центром инструмента суммируют время обработ- д

У е ки для различных подсеансов. 3 ил. (56) Витриченко Э.А. и др. Методы изготовления астрономической оптики.—

М.: Наука, 1980, с. 104-110. (54) СПОСОБ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение касается технологии обработки оптических деталей и может быть использовано при формообразовании высокоточных крупногабаритных опОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ „, : /

Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1324829 < Псь

С (4

d+ 26

m >y — — —9 +2 с.

ИП где А где D и

8;;

1с. pvf

Изобретение относится к технологии обработки оптических деталей и может быть использовано для формообразования оптических поверхностей малым инструментом и автоматизированного управления процессом формообразования.

Цель изобретения — повышение точности и производительности процесса формообразования крупногабаритных 10 оптических деталей.

На фиг. 1 изображена схема разбиения поверхности детали и инструмента на элементарные участки, на фиг. 2 — профиль съема инструмента при плоскопараллельном движении (d =

70 мм, - = 5); на фиг. 3 — топографическая карта оптической поверхности.

Способ осуществляется следующим образом.

Поверхность детали 1 и зона, перекрываемая инструментом 2 при плоскопараллельном движении, условно представляются в виде прямоугольном сетки с одинаковым шагом. Значения отклоне.— ний обрабатываемой поверхности образуют матрицу mxm где m — количество узлов 3 по диаметру детали„ которое определяется из соотношения ЗΠ— диаметр детали;

35 — диаметр первоначально выбранного инструмента.

Значения, характеризующие скорость съема материала вдоль радиуса инструмента относительно его центра (профиль съема)., образуют матрицу пхп, где n — - количество узлов 3 по диаметру зоны, перекрываемой инструментом, определяемое по формуле

m (О„+2Я)

Ф

Где 0 текущий диаметр инструмента, 5О

Укаэанное деление на элементарные участки 4 позволяет иметь поцробнук информацию а форме поверхности детали, о профиле съема и применять инструменты различного диаметра. На фиг. 2 показан профиль съема инструмента при представлении его тремя узловыми точками, За единицу принят средний уровень съема. На топографической карте оптической поверхности в узловых точках указаны отклонения обрабатываемой поверхности, которые приписываются элементарным участкам 4.

Определяют припуск на обработку, как алгебраическую разность максимальных положительных и отрицательных отклонений на топографической карте.

Разбивают полученный припуск на частей. Выбирают значение эксцентриситета смещения центра инструмента относительно оси вращения инструмента, обеспечивающее его плоскопараллельное движения, иэ условия где D — световой диаметр детали, Такой выбор значения Е позволяет обрабатывать всю поверхность детали, избегая опрокидывания инструмента на ее краю. Наличие эксцентриситета обеспечивает удобный для обработки профиль съема с максимумом в центре.

Выбирают размер инструмента для каждого иэ 1. значений припуска из условия наименьший геометрический размер участка оптической поверхности с положительным припуском.

Обработка разными инструментами ведет к повьппению Производительности. Помещают центральную узловую точку инструмента в узловую точку максимального положительного отклонения на поверхности детали. При наличии под инструментом узловых точек детали только с положительными отклонениями определяют время пребывания инструмента в каждой из данных узловых точек по формуле где d;> — отклонение íà ij участке; технологический коэффициент; удельное давление инструмента на деталь; скорость обработки; коэффициент, характеризующий скорость съема материа13248 го

V

ИН t

Световой поверхности риситета в ла вдоль радиуса инструмента относительно его центра (профиль съема).

За время пребывания инструмента принимается наименьшее значение

Помещают центр инструмента в следующие узловые точки в порядке убывания их значений с учетом изменения формы поверхности от обработки в предыдущих точках до тех пор, пока 10 не остается точек, обеспечивающих положительные значения припуска.

Повторяются описанные операции У раэ для каждого значения припуска.

Суммируют время обработки для различ- 15 ных подсеансов при одинаковом размере инструмента. Определяют скорость перемещения каждого инструмента на каждом участке из зависимости где S — расстояние между участками на топографической карте; г5 — требуемое время обработки.

Скорость ч„„ не учитывается при определении времени пребывания инструмента, так как она намного мень- ше скорости обработки, определяемой 30 зксцентриситетом плоскопараллельного движения и количеством оборотов шпинделя инструмента.

Перемещают поочередно инструменты с требуемой скоростью по опти- ц ческой поверхности. Давление и скорость обработки постоянны. На участках, не требующих обработки, давление отключается.

Способ осуществляют при формообра- 40

"эовании поверхности 9 690 мм,R =

= 2512 мм из стекла. Исходная поверхность обладает средним квадратичес" ким отклонением (с.к.о.) il/8 (= О,6328 мм), Максимальные отклоне- 45 ния от ближайшей сферы (+ 0,3 Л ) и (- 0,4 il ). Таким образом, припуск на обработку .(+ 0,3 Я ) - (- 0,4 il )

0,7 h .

Необходимо. получить оптическую поверхность со с.к.о. = 3 /35. В этом случае величина диаметр обрабатываемой

656 мм. Величина эксценгэтом случае Е « 8 мм.

29 4

Наименьший геометрический размер бугров при расчете первого подсеанса.. 70 мм. Диаметр первоначально выбранного инструменга d + 2 х х 8 4 70 мм; d = 50 мм. Величина

m прямоугольной сетки m А 32.

Величина и для первоначально выбранного инструмента ранна 3.

После расчета восьми подсеансов размер бугров изменяется и в остальных подсеансах диаметр инструмента

90 мм.

Величина и в этом случае и ж 5.

Проведено девя гь сеансов обработки данной детали. Машинное время

35 ч, с.к.о. 3 /36.

Предлагаемый способ позволяет устранить одновременно все виды ошибок (зональные, астигматизм,локальные) на оптической поверхности.

Формула изобретения

Способ формообразования поверхнос" тей оптических деталей малым инструментом, при котором строят топографическую карту отклонений обрабатываемой поверхности, определяют необходимый припуск на обработку на каждом участке поверхности, перемещают инструмент по заданной траектории и сообщают ему движение съема так, чтобы его центр в процессе перемещения находился в пределах каждого участка в течение времени, необходимого для снятия припуска, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения точности и производительности формообразования, припуск на обработку разбивают на Х частей, соответствующих 2 подсеансам обработки, исходя из условия е () я т где 6 — реальное среднее квадратиP ческое отклонение (с ° к.о) обрабатываемой поверхности; т заданное с ° к о осуществляют движение съема плоскопараллельным перемещением инструмента с эксцентриситетом E, выбирают в каждом подсеансе диаметр инструмента из условия и С А2Е, где А - наименьший геометрический размер участка оптической поверхности с положительным припуском, 1324829

5 при этом определяют время обработки на каждом участке из условия

8;. — Ы- —, k.рчЕ где 4ц — отклонение на ij участке;

k — технологический коэффициент; — удельное давление инструмента на деталь; скорость обработкИ, — коэффициент, характеризующий скорость съема материала вдоль радиуса инструмента относительно его центра.

1324829

-07 -07

-Df оо ао -а1-а2- аз-аз-а2-а2-а оо ао ао -ао -at -OZ -OZ-ai -а1-а) -а1 -а1

og o.1 0.1 оо -Оо -03 -И -05-ах-09-08 -Оз -62"а1 аг о.1 а1-оо-оо -а2-аз -и -q4-ое -D3-а2-а1-а1 -аз-а

О.2 О2 01 -а1-а2 -0.1 -ОЯ -ЮГ -02-а2 -Я -и -ао а1 d.2 О.з

О1 -аг -о.З -оЕ-Ог-m -àt -аn аО а1 àt а1-ао а1 О2 аЗ о62-ао-а1-аг-а1-at-ао-а1 а1 а2 о2 о1 "Q0 "а1-аг Q

3 а1-а1 -01-ао ао Dd N o.t ог аз 03 оз àf-о-аг 08 а е аз а2 О,1 ао -ао-а1 а2 ОЗ ая а2 а2 aZ аО-ао-а1 а2 О е аз 02 а1 ао ОО-а1-а1 at а1 а1 а1 01 N ао Ot Ва

N о2 eо -nf "В2-о.1

09 а3 -оо -ая -ф?-о2

Ю «1 -о.1 "О "а2 и 00 -69-ом

-ао on а1 о.1 о.1 -ад-а1 п0 а1 а1

-ef ao ао-а1-и-ez "os "N а2 Df

-ай-ао -ао-а2-оз-ае аз -аг-о2

-И 41 -а1 48 --аЗ-68 -и-43-д

04 -И -О2 -О.2 -И -Ю -М -©3 -й3 -Cg

-Я -62 -Й -И -nr -È -et -e

-И -о1

Составитель А.Козлова

Техред Н.Глущенко

Корректор Л.Пилипенко

Редактор И.Горная

Заказ 3002/12 Тираж 714

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4