Устройство для обработки оптических деталей

Устройство для обработки оптических деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в оптико-механической промышленности для шлифования, полирования и доводки плоских, сферических, цилиндрических и асферических поверхностей оптических деталей. Сущность: устройство содержит корпус 1, приводе кривошипом 20 регулируемой длины, кинематически связанный с держателем 5 рабочего органа. Кинематическая связь выполнена в виде трех соосно смонтированных плоскопараллельных дисков. Первый диск 2 расположен на корпусе и шарнирно с ним связан посредством двух параллельных рычагов 12 и 13. образующих параллелограммный механизм . Второй диск 3 установлен на первом с возможностью относительного поворота и фиксации. Третий диск 4 установлен на втором и шарнирно связан с ним, равно как и первый диск с корпусом, посредством двух параллельных рычагов 15 и 16, образующих второй параллелограммный механизм. В первом и третьем дисках смонтированы кулисные механизмы, направляющие которых расположены симметрично относительно шарниров соответствующей пары рычагов. Ползуны кулисных механизмов связаны с водилом 19, которое размещено по оси дисков и закреплено на кривошипе 20. Корпус устройства установлен с возможностью вращения относительно вала кривошипа, соединяемого посредством патрона со шпинделем станка. 10 ил. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 24 В 13/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Фаг 1 (21) 4910264/08 (22) 26,12.90 (46) 23.05,93. Бюл. М 19 (71) Сморгонский завод оптического станкостроения (72) Г.Г,Меньшиков, В.В.Горелик, Б,А,Трубицин, В,М.Чирков, Ф.В.Видмант и

О. Г, Крысин (56) Заказнов Н.П, и др. Изготовление асферической оптики. М,: Машиностроение.

1978, с, 63-68.

Авторское свидетельство СССР

К 314406, кл, В 24 В 13/06, 1969. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ (57) Использование: в оптико-механической промышленности для шлифования, полирования и доводки плоских, сферических, цилиндрических и асферических поверхностей оптических деталей. Сущность: устройство содержит корпус 1, привод с кривошипом 20 регулируемой длины, кинематически связанный с держателем 5 рабочего органа.,, 42 „„1816659 А1

Кинематическая связь выполнена в виде трех соосно смонтированных плоскопараллельных дисков. Первый диск 2 расположен на корпусе и шарнирно с ним связан посредством двух параллельных рычагов 12 и

13. образующих параллелограммный механизм. Второй диск 3 установлен на первом с возможностью относительного поворота и фиксации. Третий диск 4 установлен на втором и шарнирно связан с ним, равно как и первый диск с корпусом, посредством двух параллельных рычагов 15 и 16, образующих второй параллелограммный механизм. В первом и третьем дисках смонтированы кулисные механизмы, направляющие которых расположены симметрично относительно шарниров соответствующей пары рычагов, Ползуны кулисных механизмов связаны с водилом 19, которое размещено по оси дисков и закреплено на кривошипе 20, Корпус устройства установлен с возможностью вращения относительно вала кривошипа, соединяемого посредством патрона со шпинделем станка, 10 ил.

1816659

Изобретение относится к оптико-механической промышленности и может быть использовано для шлифования, полирования и доводки плоских, сферических и асферических поверхностей оптических деталей, а также для доводки точных поверхностей механических деталей, Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет обработки как осесимметричных, так и осенесимметричных поверхностей, На фиг,1 представлена кинематическая схема заявляемого устройства, разрез; на фиг.2 — кинематическая схема устройства, вид сверху; на фиг.3 — вид траектории относительного движения точек поверхности детали при p = 90, в = О, f .= О,й)1 > О; на фиг.4 — вид траектории относительного движения точек поверхностей инструмента и детали при О < p< 90, вр= О, f = 0,rr)> > О; на фиг.5 — вид траектории относительного движения точек поверхностей инструмента и детали при p = О, (re= О, f = O,м > О; на фиг,б — вид траектории относительного движения при

r/r= 90, м > О; f = О, в1 > О; на фиг.7 — вид траектории относительного движения при р= 90, r vz> О, f > 0,(с)) > О; на фиг,8 — вид траектории относительного перемещения точки инструмента на поверхности детали при обработке плоских, сферических и асферических осесимметричных поверхностей при параметрах настройки:

o)1= 5 06/мин, щ= 25 об/мин,р = 90

f = 25 дв.ход/мин, I = 20 мм, = 15 мм.

Плотность следов траектории увеличивается от центра к периферии детали, что создает условия для соответствующего неравномерного съема материала с поверхности детали; на фиг.9 — вид траектории относительного перемещения точки инструмента на поверхности детали при обработке асти гматических осен есимметрич н ых поверхностей и осесимметричных поверхностей прямоугольной формы при параметрах настройки:

1 = 32 мм, в1 = 10 об!мин, а = 40 об/мин, f = 40 дв ход/мин, p =- 30". L = 15 мм.

Следы траектории вытянуты в направлении, соответствующем астигматической поверхности или в направлении, соответствующем большей стороне прямоугольной формы детали; на фиг.10 — вид траектории относительного перемещения точки инструмента на поверхностидетали при обработке осенесимметричных цилиндрических и тороидальных поверхностей прямоугольной формы при параметрах настройки:

55 й)1= 10 об/мин, и = О,1= 15 мм,1 =30 мм, p=

90, f = 20 дв.ход/мин, Следы траектории вытянуты в направлении большей стороны прямоугольной формы, совпадающем с направлением образующей, соответствующей цилиндрической или тороидальной поверхности.

Устройство содержит корпус 1 с опорным плоским фланцем А, три диска 2 — 4, свободно лежащие на нем, последовательно один над другим. Корпус 1, диски 2 — 4 являются элементами кулисно-параллелограммного механизма. К верхнему диску 4 жестко крепится держатель рабочего органа 5, выполненный в виде наклеечного или эажимного приспособления для крепления обрабатываемой детали 6, На верхней поверхности детали 6 установлен инструмент

7, имеющий соответствующую рабочую поверхность (плоскость, сфера, цилиндр и др.) и выполняющий функцию замыкающего звена, связывающего устройстьо с кинематической цепью поводкового механизма 8 станка при помощи сферического шарнира

9. Положение инструмента и детали может быть взаимообратным, В отверстии корпуса

1 размещен вал кривошипа 10, составляющий с корпусом 1 вращательную пару, на валу кривошипа находится патрон П для установки устройства на вертикальном шпинделе используемого станка для обработки оптических деталей. На корпусе 1 установлен шкив клиноременной передачи 11 для вращения устройства относительно оси вала кривошипа 10.

Верхняя торцовая поверхность А корпуса 1 служит опорой скольжения для лежащего на ней первого диска 2. Корпус 1 и диск 2 связаны между собой двумя рычагами 12 и

13, предотвращающими их взаимный разворот, Рычаги 12 и 13 шарнирно установлены в осях, жестко закрепленных по две на планшайбе 1 и диске 2.

Корпус 1, рычаги 12, 13 и диск 2 образуют первый параллелограммный механизм, в котором корпус 1 является условно неподвижным звеном, рычаги 12 и 13 — коромыслами, а диск 2 — шатуном (ведущим звеном).

Первый диск 2 имеет кольцевую направляющую С, в которой установлен второй диск 3 с воэможностью его относительного поворота на заданный угол р и фиксирования этого положения с помощью зажима 14.

Для отсчета угла поворота диск 2 снабжен шкалой Б.

Верхняя торцовая поверхность В второго диска 3, равно как и соответствующая поверхность А корпуса 1, служит опорой

1816659 скольжения для лежащего на ней третьего диска 4.

Второй и третий диски 3 и 4 связаны между собой так же, как корпус 1 с первым диском 2 парой рычагов 15 и 16, установленных на шарниры, и образуют второй параллелограммный механизм, для которого условно неподвижным звеном является второй диск 3, В дисках 2 и 4 выполнены кулисы К1 и

К2, симметрично расположенные относительно шарниров. В этих кулисах установлены ползуны 17 и 18, составляющие с ними поступательные пары и входящие во вращательные пары с водилом 19 кривошипа 20, Кривошип 20, выполняющий роль эксцентрика, жестко закреплен на валу 10 и размещен в открытой цилиндрической камере Д корпуса 1, Для изменения величины эксцентриситета е кривошип снабжен регулиро-вочным механизмом 21, например винтовым, Для фиксирования устройства относительно оси вала кривошипа 10 устройство снабжено стопором 22, Корпус 1, диск 2, ползун 17, водило 19, кривошип 20, вал кривошипа 10 и соответственно диск 3, диск 4, ползун 18, водило 19, кривошип 20, вал кривошипа 10 составляют два кулисных механизма, соответственно первый и второй, Таким образом, механизм устройства состоит из двух кулисно-параллелограммных механизмов, установленных на общей вращательной паре.

Параллелограммные механизмы служат для преобразования вращательного движения кривошипа 20 в поступательные по двум взаимно перпендикулярным направлениям.

Кулисные механизмы выполняют функцию приводных соответствующих параллелограммн ых механизмов.

Устройство работает следующим образом, Посредством патрона П устройство устанавливается на вертикальном шпинделе станка для обработки оптических деталей.

При обработке осенесимметричных lloверхностей включается стопор 22, При обработке осесимметричных поверхностей стопор 22 выключается, а шкив 11 посредстовм клиноременной передачи подключается к приводу станка. Непосредственно на данном устройстве регулировочным механизмом 21 устанавливается эксцентриситет е кривошипа 20. Поворотом диска 3 задается угол р, положение которого фиксируется зажимом 14, 5

Число оборотов шпинделя станка в1, число оборотов устройства Q72, число двойных ходов f, амплитуда двойных ходов (величина "штриха") F, усилие Р на поводке 8 устанавливаются с помощью соответствующих органов управления станка.

На держателе 5 закрепляется деталь (блок деталей) 6. На обрабатываемую поверхность детали устанавливается инструмент

7. Опусканием поводка 8 в сферическое гнездо 9 инструмента 7 и сообщением ему определенного усилия Р осуществляется силовое замыкание контактирующих поверхностей инструмента и детали. На обрабатываемую поверхность детали подается абразивная суспензия.

Кривошип 20, получая вращение в1 от шпинделя станка, вращает водило 19, поворачиваясь в отверстиях ползунов 17 и 18, заставляет их двигаться поступательно вдоль пазов кулис К1 и К2 дисков 2 и 4. приводя их в движение, перпендикулярное осям кулис. Движение дисков 2 и 4 происходит по опорным поверхностям А и В соответственно корпуса 1 и диска 3, При этом от работы первого кулисного механизма движение получат все элементы устройства, лежащие над опорным фланцем

А корпуса 1.

Элементы устройства, лежащие над опорным фланцем В диска 4, в т,ч. деталь б, будут участвовать в сложном движении, т.к. получают аналогичное движение от работы второго кулисного механизма.

Благодаря параллелограммным механизмам абсолютное движение любой точки

M детали будет совершаться одновременно только по двум взаимно перпендикулярным направлениям а-а и б-б, параллельным осям

OX u OY поворотной системы координат

ХОУ, жестко связанной с осью вращения вала кривошипа 10.

В результате сложения этих движений любые точки обрабатываемой поверхности детали 6 будут двигаться с одинаковыми скоростями, совершая путь за полный оборот кривошипа по замкнутым криволинейным траекториям в системе координат ХОУ, Таким образом, вращательное движение вала кривошипа 10 с помощью двух кулисно-параллелограммных механизмов будет преобразовано в колебательное движение любых точек на обрабатываемой поверхности детали по двум взаимно перпендикулярным направлениям.

Величины проекций путей, проходимых точками ча обрабатываемой поверхности детали за один оборот вала кривошипа, на оси OX u OY и. следовательно. вид траекто1816659 рии их движений будут зависеть от эксцентриситета е, угла р взаимного поворота параллелограммных механизмов и их конструктивных размеров.

При p= 90 траекторией будет замкнутая кривая, близкая к окружности с радиусом, равным е (фиг.3).

При О < р< 90 — замкнутая криволинейная траектория, по форме напоминающая эллипс, с осями. длины которых равны

2е cos p и 2е sinp, При p = Π— квазилинейная траектория длиной равной 2е.

При обработке осесимметричных поверхностей устройству сообщается дополнительно вращательное движение вокруг оси О-О со скоростью (о>.

В результате сложения вращательного движения устройства со скоростью в и вращательного движения вала кривошипа

10 со скоростью ori любые точки М на обрабатываемой поверхности детали будут совершать путь по сложным циклоидальным траекториям в неподвижной системе координат XOY (фиг,б).

При наличии возвратно-поступательного движения поводка станка с числом двойных ходов f и амплитудой F, сообщаемого инструменту, относительное движение точек обрабатываемой поверхности детали будет происходить по сложным, практически не повторяющимся цикловым траекториям, особенно при имеющем здесь место свободном вращении инструмента 7 относительно вертикальной оси сферического шарнира 9 со скоростью вз. зависящей от многих случайных технологических факторов (фиг,7), 5 Формула изобретения

Устройство для обработки оптических деталей, содержащее корпус, привод с кривошипам регулируемой длины, кинематически связанным с держателем рабочего

10 органа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обработки как осесимметричных, так и осенесимметричных поверхностей, кинематическая связь криво15 шипа с держателем выполнена в виде трех соосно смонтированных дисков, первый из которых расположен на корпусе и шарнирно связан с ним посредством двух параллельных рычагов, второй установлен на

20 первом с возможностью относительного поворота и фиксации, а третий шарнирно связан с вторым другой парой параллельных рычагов и предназначен для крепления дер>кателя рабочего органа, при этом в первом

25 и третьем дисках смонтированы кулисные механизмы, направляющие которых расположены симметрично относительно шарниров соответствующей пары рычагов, ползуны связаны с водилом, размещенным

30 по оси дисков и закрепленным на кривошипе. а корпус установлен с возможностью вращения относительно привода кривошипа.

1816659

1816659 Yi l 10

Составитель Г. Меньшиков

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С. Юско

Редактор

Заказ 1702 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент . г. Ужгород, ул.Гагарина, 101