Способ размерного микрошлифования изделий, устройство для его осуществления и приспособление для крепления обрабатываемых изделий

Способ размерного микрошлифования изделий, устройство для его осуществления и приспособление для крепления обрабатываемых изделий

Реферат

 

Способ размерного микрошлифования изделий осуществляют посредством упругой обрабатывающей системы шлифовального станка с программным управлением инструментом, имеющим производящую инструментальную поверхность со связанными режущими зернами, вершины которых выступают из связки на одинаковую высоту. Способ включает введение в программу системы ее предела упругости, заданных размеров готового изделия, заданной высоты микронеровностей, расчетных параметров интенсивности съема припуска. В процессе шлифования многопроходные реверсивные продольные перемещения осуществляют дискретно с шагом, равным заданной высоте микронеровностей на обработанной поверхности готового изделия, в точке касания обрабатываемой поверхности с вершиной каждого режущего зерна непрерывно измеряют величину статической и величину динамической составляющих силы резания и непрерывно определяют величину статической составляющей упругой деформации обрабатывающей системы и величину ее динамической составляющей, определяют момент появления периодически равномерной величины динамической составляющей силы резания, соответствующий моменту выхода обрабатывающей системы станка на управляемый режим шлифования, при котором непрерывно осуществляют корректировку, по меньшей мере, одного из параметров интенсивности съема припуска так, чтобы в каждой точке касания величина динамической составляющей упругой деформации не превышала заданную высоту микронеровностей, а сумма величин статической составляющей и динамической составляющей упругой деформации не превышала заданного предела упругости на сжатие этой системы. Устройство содержит систему оперативного контроля, имеющую электрическую цепь, содержащую последовательно подключенные пьезоэлектрический датчик силы, нормирующий усилитель напряжения и аналого-цифровой преобразователь, выход которого подсоединен к соответствующему входу средства числового программного управления, которое выполнено на базе компьютера и многоканального линейного микроинтерполятора, выходы которого подсоединены к соответствующим управляющим входам приводов перемещения стола с приспособлением для крепления обрабатываемых изделий по координатным осям X, Y и Z станка. Приспособление для крепления обрабатываемых изделий имеет привод вращения обрабатываемых изделий и содержит два полых винта, установленных параллельно и диаметрально противоположно относительно зубчатого венца по меньшей мере одного шпинделя с возможностью их взаимосвязанного вращения. 3 c. и 29 з.п.ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к обработке изделий из сверхтвердых и хрупких материалов, а более конкретно - к способу размерного микрошлифования изделий, устройству для его осуществления и приспособлению для крепления обрабатываемых изделий.

Наиболее эффективно настоящее изобретение может быть использовано в промышленности для высокопроизводительного шлифования изделий из любых твердых материалов, в частности из конструкционной керамики, твердых ювелирных камней (например, алмазов), оптических, микроэлектронных материалов и тому подобного.

В настоящее время стало возможным обрабатывать высокотвердые хрупкие материалы так, что преобладающим механизмом удаления материала становится не хрупкое разрушение, а пластическое течение. Этот процесс известен как шлифование в режиме пластичности. Когда высокотвердые хрупкие материалы шлифуют в режиме пластической деформации, получается поверхность примерно с такими же характеристиками, как после полирования и притирки. Однако в отличие от последних микрошлифование в режиме пластичности - это размерно-регулируемый процесс, пригодный для обработки высокоточных изделий и деталей сложной формы. При размерно-регулируемом микрошлифовании изделий из сверхтвердых и хрупких материалов в режиме пластичности основным условием является необходимость снятия с обрабатываемой поверхности каждым режущим зерном производящей инструментальной поверхности пластически деформированной единичной стружки, то есть без потери упругости в обрабатывающей системе станка. Этого можно добиться путем подбора параметров интенсивности съема припуска, задаваемых упругой обрабатывающей системе станка и включающих скорость вращения шлифовального круга, скорость продольного перемещения точки касания каждого режущего зерна производящей инструментальной поверхности с обрабатываемой поверхностью по траектории производящей инструментальной поверхности в плоскости формообразования, глубину дискретных врезных подач для съема припуска в каждом проходе, осуществляемых в момент реверса указанных продольных перемещений, количества проходов и расположения траектории этих перемещений и других параметров.

Известно, что пластически деформированная единичная стружка дискретно образуется при механической обработке сверхтвердых и хрупких материалов, если съем материала единичным зерном достаточно мал (глубина резания менее 1 мкм) (Toh S.B. and McPherson R., 1986, "Fine Scale Abrasive Wear of Ceramics a Plastic Cutting Process", Science of Hard Materials, Jnst. Phys. Conf. Serf. N 75, Chap. 9, Adam Hilger, Ltd., Rhodes, pp. 865-871). При этом любой материал с твердой структурой может удаляться механической обработкой в режиме пластического течения. Однако различные сверхтвердые и хрупкие материалы обладают различными физическими свойствами, в результате чего достаточно сложно подобрать указанные параметры интенсивности съема припуска так, чтобы каждое режущее зерно производящей инструментальной поверхности в каждом проходе снимало с обрабатываемой поверхности пластически деформированную единичную стружку, так как эти материалы, как правило, обладают высокой анизотропией физических свойств в различных кристаллографических плоскостях даже в одном изделии.

Известна теория поведения твердых тел в условиях локальных сверхвозбужденных состояний. Эта теория подтверждает возможность пластической деформации твердых тел без разрушения сплошности основного кристалла (журнал "Физика", Известия высших учебных заведений, N 1, 1998, с. 7-34).

Известен способ микрошлифования плоских поверхностей и устройство для его осуществления (RU 2035287 C1), принятое нами за прототип. Указанный способ предназначен для размерного микрошлифования изделий, преимущественно, из сверхтвердых и хрупких материалов посредством упругой обрабатывающей системы станка с программным управлением, имеющего производящую инструментальную поверхность со связанными режущими зернами, включающий введение в программу упругой обрабатывающей системы станка предела упругости системы на сжатие и расчетных параметров интенсивности съема припуска с обрабатываемой поверхности заготовки изделия, осуществления шлифования обрабатываемой поверхности заготовки изделия путем сложного движения, являющегося результатом вращательного движения производящей инструментальной поверхности, многопроходных реверсивных продольных перемещений точки касания обрабатываемой поверхности с производящей инструментальной поверхностью по расчетной траектории производящей инструментальной поверхности и осуществляемых в момент реверса врезных подач по нормали к плоскости формообразования до получения готового изделия с заданными размерами и заданной высотой микронеровностей (R_z) на обработанной поверхности готового изделия.

Устройство для осуществления указанного способа содержит станок, упругая обрабатывающая система которого содержит закрепленное на станке приспособление для крепления режущего инструмента, имеющего производящую инструментальную поверхность со связанными режущими зернами. Под этим приспособлением размещен суппорт, на котором установлен стол с приспособлением для крепления обрабатываемого изделия. При этом устройство имеет привод продольного перемещения стола в плоскости формообразования по координатной оси X станка, привод продольного перемещения суппорта со столом в плоскости формообразования по координатной оси Y станка, привод перемещения суппорта со столом по координатной оси Z станка, а также привод вращения приспособления для крепления режущего инструмента. Кроме того устройство содержит средство числового программного управления, управляющие выходы которого электрически связаны с соответствующими приводами вращения приспособления для крепления режущего инструмента и перемещения стола и приспособления для крепления обрабатываемого изделия по координатным осям X, Y, Z станка.

При использовании указанного устройства и осуществлении указанного способа параметры интенсивности съема припуска рассчитывают по литературным источникам с учетом среднестатистических характеристик физических свойств материала обрабатываемого изделия и материала производящей инструментальной поверхности, а также с учетом среднестатистических паспортных данных статических и динамических характеристик шлифовального станка из условия снятия пластически деформированных стружек одним режущим зерном производящей инструментальной поверхности за один оборот шлифовального круга, предполагая, что все режущие зерна на протяжении всего периода стойкости шлифовального круга будут неизменно осуществлять резание аналогичным образом без нарушения упругих свойств обрабатывающей системы. Однако в указанном устройстве отсутствуют средства технологической диагностики процесса микрошлифования. Это исключает возможность получать оперативную, достоверную и достаточную для последующего целенаправленного использования информацию о состоянии всех составляющих упругой обрабатывающей системы в любой текущий момент времени обработки. Поэтому при реальном использовании указанного устройства осуществление указанного способа характеризуется нестабильным состоянием упругой обрабатывающей системы. При этом становится вероятным потеря упругих свойств в обрабатывающей системе и, как следствие, на обрабатываемой поверхности возможно появление рисок, трещин и сколов и тому подобных местных дефектов, снижающих качество обрабатываемого изделия и требующих дополнительных ручных операций по доводке, а это, в свою очередь, приводит к нарушению геометрической формы обрабатываемого изделия и невозможности получения заданных выходных параметров (размеров) готового изделия.

Это связано с существенным несоответствием в каждой точке касания производящей инструментальной поверхности с обрабатываемой поверхностью фактических физических параметров процесса резания и связанных с ними температурных, силовых, деформационных и других параметров упругой обрабатывающей системы априорно заданным значениям этих параметров, которые жестко закладывались в программу управления режимами интенсивности съема припуска на предварительной стадии перед началом обработки. Например, в реальных условиях шлифования режущие зерна производящей инструментальной поверхности имеют различную высоту выступающей из связки части, а следовательно, каждое режущее зерно будет осуществлять резание в различных условиях, при этом рассчитанные и заданные обрабатывающей системе шлифовального станка параметры интенсивности съема припуска не могут учесть этого фактора в реальных условиях обработки. В результате этого в процессе шлифования будет иметь место случайный характер образования единичных стружек, а именно какое-то зерно будет образовывать пластически деформированные единичные стружки, а какое-то зерно будет хрупко разрушать обрабатываемую поверхность. Кроме того, использование указанного устройства при осуществлении указанного способа не дает возможности определить соответствуют ли фактические параметры интенсивности съема припуска их расчетным параметрам, в результате чего после окончания процесса шлифования получается изделие, геометрические размеры которого не соответствуют заданным. При этом имеется возможность обрабатывать только плоские поверхности изделий.

В настоящем изобретении поставлена задача создать такие способ и устройство для шлифования изделий, преимущественно из сверхтвердых и хрупких материалов, которые позволили бы обрабатывать высокоточные изделия сложной формы в режиме пластического микрошлифования без хрупкого разрушения обрабатываемой поверхности с обеспечением высокого качества поверхностей готового изделия, по существу соответствующего ручной обработке, и его гарантированными размерами.

Поставленная задача решена созданием способа размерного микрошлифования изделий, преимущественно, из сверхтвердых и хрупких материалов посредством упругой обрабатывающей системы шлифовального станка с программным управлением, имеющего производящую инструментальную поверхность со связанными режущими зернами, включающий введение в программу упругой обрабатывающей системы станка предела упругости системы на сжатие, заданных размеров готового изделия, заданной высоты микронеровностей на обработанной поверхности готового изделия, расчетных параметров интенсивности съема припуска с обрабатываемой поверхности заготовки изделия, осуществление шлифования обрабатываемой поверхности заготовки изделия путем сложного движения, являющегося результатом вращательного движения производящей инструментальной поверхности, многопроходных реверсивных продольных перемещений точек касания обрабатываемой поверхности с производящей инструментальной поверхностью по расчетной траектории производящей инструментальной поверхности и осуществляемых в момент каждого реверса врезных подач по нормали к плоскости формообразования до получения готового изделия, в котором, согласно изобретению, перед шлифованием на производящей инструментальной поверхности формируют режущие зерна, вершины которых выступают из связки на одинаковую высоту, а в процессе шлифования многопроходные реверсивные продольные перемещения в плоскости формообразования в каждом проходе осуществляют дискретно с шагом, по существу равным заданной высоте микронеровностей на обработанной поверхности готового изделия, при этом в каждом проходе в каждой указанной точке касания обрабатываемой поверхности с указанной вершиной каждого режущего зерна производящей инструментальной поверхности непрерывно измеряют величину статической и величину динамической составляющих силы резания и по результатам измерений в каждой указанной точке непрерывно определяют величину статической составляющей упругой деформации обрабатывающей системы и величину ее динамической составляющей, при этом в процессе указанных измерений определяют момент появления периодически равномерной величины динамической составляющей силы резания, соответствующий моменту выхода обрабатывающей системы станка на управляемый режим шлифования, при котором непрерывно осуществляют корректировку по меньшей мере одного из параметров интенсивности съема припуска так, чтобы в каждой указанной точке касания величина динамической составляющей упругой деформации обрабатывающей системы не превышала заданную высоту микронеровностей на обработанной поверхности готового изделия, а сумма величин статической составляющей и динамической составляющей упругой деформации обрабатывающей системы станка не превышала заданного предела упругости на сжатие этой системы.

Предлагаемый способ реализует принципиально новую модель физической мезомеханики дискретного и пластичного периодического образования множества единичных пластически деформированных стружек, с линейными размерами каждой из них мезомасштабного уровня только в результате накопленной усталости от возвратно-поворотных мод деформации при внешнем упорядоченном динамическом воздействии на обрабатываемую поверхность только импульсных микроконцентраторов касательных напряжений.

При этом предлагаемый способ позволяет осуществить модель физической мезомеханики пластического деформирования твердоструктурных и хрупких материалов и минералов (например, алмазов) в процессе размерно-регулируемого бездефектного микрорезания в упругой технологической системе, составные звенья которой включают в себя: - упорядоченное и в пространстве системы координат станка и во времени динамическое нагружение упругой обрабатывающей системы определенной последовательностью импульсных воздействий на обрабатываемую поверхность заготовки изделия микроконцентраторов касательных напряжений в точках одноразового контакта с соответствующей последовательностью вершин режущих зерен на вращающейся производящей инструментальной поверхности для обеспечения локальной потери сдвиговой устойчивости только в кристаллической решетке и соответствующего самоорганизующегося формирования по схеме "сдвиг плюс поворот" унитарного ячеистого поля на обрабатываемой поверхности в виде множества единичных мезообъемов на площади макромасштабного уровня от каждого единичного внешнего импульсного воздействия микроконцентратора касательного напряжения; - периодический съем припуска с обрабатываемой поверхности заготовки изделия в виде одновременного удаления множества единичных пластически деформированных стружек с мезомасштабным уровнем каждой такой единичной стружки как результат синхронного окончания процесса накопления усталости от возвратно-поворотных мод деформации на границах каждого отдельного и всего множества указанных единичных мезообъемов в унитарном ячеистом поле; - идентификацию соответствия фактической физической модели микрорезания с заданной моделью по наличию в установившемся режиме съема припуска автоколебательного характера динамической составляющей упругих деформаций в технологической системе с равными амплитудами колебаний, соответствующими линейным размерам указанной пластически деформированной единичной стружки, и частотой, соответствующей времени "жизни" каждого указанного возвратно-поворотно движущегося единичного мезообъема в указанном унитарном ячеистом поле; - определение времени задержки - интервала времени переходных процессов резания в упругой обрабатывающей системе, а также определение статической составляющей упругой деформации этой системы; - уточнение размерной настройки упругой обрабатывающей системы с учетом статической составляющей ее упругой деформации; - непрерывную корректировку режимов интенсивности съема припуска для стабилизации в упругой обрабатывающей системе заданных выходных параметров обработки.

Таким образом, осуществление предлагаемого способа позволяет реализовать обобщенную концепцию технологической диагностики, формализующей физические процессы и условия бездефектного микрорезания с получением оперативной, достоверной и достаточной для последующего целенаправленного использования информации о состоянии всех составляющих звеньев упругой обрабатывающей системы в любой текущий момент времени размерно-регулируемого микрошлифования твердоструктурных и хрупких материалов и минералов (например, алмазов) и на основе информации о динамических и статических составляющих упругих деформаций в обрабатывающей системе обеспечить устойчивое получение заданных выходных параметров обработки за счет самонастраивающегося компьютерного управления режимами интенсивности съема припуска в каждой точке касания каждой вершины режущего зерна производящей инструментальной поверхности с обрабатываемой поверхностью.

Осуществление предлагаемого способа позволяет находить такие области режимов интенсивности съема припуска, определять и реализовывать в этих областях такой порядок дозированного динамического воздействия каждого режущего зерна производящей инструментальной поверхности на обрабатываемую поверхность, которые обеспечивают устойчивую периодичность процесса самоорганизующегося образования, развития и удаления пластически деформированных слоев ячеистой структуры мезомасштабного уровня в каждом таком слое путем постепенного в течение времени каждого такого периода накопления усталости только от возвратно-поворотных мод пластической деформации на границах каждой единичной ячейки в каждом указанном слое с ячеистой структурой и окончанием каждого указанного периода соответствующим мгновенным (импульсным) удалением с обрабатываемой поверхности каждого указанного пластически деформированного слоя площадью макромасштабного уровня в виде множества единичных пластически деформированных стружек.

В результате этого при осуществлении предлагаемого способа исключается хрупкое разрушение обрабатываемой поверхности и возникновение на ней рисок, трещин, сколов и тому подобных дефектов, что позволяет получать высокое качество поверхностей обрабатываемого изделия без дополнительных ручных операций.

Кроме того, дифференциальный учет динамической составляющей упругой деформации обрабатывающей системы позволяет обеспечить заданную высоту микронеровностей (R_z) на обработанной поверхности готового изделия, а учет статической составляющей упругой деформации позволяет обрабатывать высокоточные изделия и детали сложной формы в режиме пластического микрошлифования с высокой точностью получения заданных размеров. При этом появляется возможность отследить динамику поведения упругой обрабатывающей системы для обеспечения стабильного образования пластически деформированной единичной стружки с учетом фактического состояния режущей способности вершин режущих зерен производящей инструментальной поверхности, что исключает возможность образования вышеуказанных дефектов на обрабатываемой поверхности в виде хрупкого разрушения вследствие какого-либо случайного локального превышения предела упругости и соответствующего нарушения упругих свойств обрабатывающей системы.

Для ускорения процесса предварительного нагружения обрабатывающей системы потенциальной энергией ее упругого статического сжатия в направлении по нормали к плоскости формообразования режимами интенсивности съема предварительной части припуска до уровня, идентифицируемого появлением равномерной и амплитуды и частоты колебаний динамической оставляющей силы резания, а также с целью идентификации в реальном масштабе времени микрорезания с точностью микромасштабного уровня параметров интенсивности съема основной части припуска для установившегося размерно-управляемого и бездефектного микрошлифования с учетом фактических характеристик конкретной упругой обрабатывающей системы, в том числе и с учетом физических анизотропных характеристик конкретно обрабатываемого материала и фактического состояния режущей способности вершин режущих зерен на производящей инструментальной поверхности, целесообразно врезную подачу в момент каждого реверса осуществлять дискретно с шагом, по существу равным расстоянию между атомами кристаллической решетки материала обрабатываемого изделия, при этом глубину врезных подач от прохода к проходу уменьшать по закону убывающей геометрической прогрессии.

Для улучшения управляемости динамическим воздействием на упругую обрабатывающую систему при многопроходном микрошлифовании целесообразно режущие зерна, вершины которых выступают из связки на одинаковую высоту, формировать на производящей инструментальной поверхности путем выполнения на этой поверхности радиально расположенных выступов, вершины которых лежат в одной плоскости, совпадающей с плоскостью формообразования.

При однопроходном микрошлифовании для удаления максимально возможного припуска желательно производящей инструментальной поверхности придавать форму усеченного конуса, меньшее основание которого обращено в сторону обрабатываемой поверхности заготовки изделия, при этом режущие зерна, вершины которых выступают из связки на одинаковую высоту, формировать на производящей инструментальной поверхности путем выполнения на этой поверхности радиально расположенных выступов, вершины которых лежат на образующих указанного конуса.

Для обеспечения заданной высоты микронеровностей (R_z) на окончательно обработанной поверхности благоприятно продольное перемещение каждой точки касания обрабатываемой поверхности с производящей инструментальной поверхностью по расчетной траектории производящей инструментальной поверхности осуществлять со скоростью, которую определяют из соотношения: V = R_zf, где V - скорость продольного перемещения каждой указанной точки касания, мкм/сек; R_z - заданная высота микронеровностей на обработанной поверхности готового изделия, мкм; f - количество указанных точек касания обрабатываемой поверхности с производящей инструментальной поверхностью в одну секунду.

Целесообразно величину статической составляющей упругой деформации обрабатывающей системы определять путем непрерывной фиксации в каждом проходе в каждой указанной точке касания обрабатываемой поверхности с вершиной каждого режущего зерна производящей инструментальной поверхности статической составляющей силы резания в направлении нормали к плоскости формообразования, непрерывного определения закона изменения суммы указанных составляющих от прохода к проходу, непрерывного сравнения этого закона с заданным законом изменения от прохода к проходу глубины врезных подач и непрерывного нахождения интервала времени до начала соответствия этих законов, при этом указанный интервал времени пропорционален величине статической составляющей упругой деформации обрабатывающей системы станка по соотношению: где - величина статической составляющей упругой деформации, мкм; - глубина врезной подачи в момент выхода обрабатывающей системы станка на управляемый режим шлифования, мкм; V - заданная скорость продольного перемещения указанных точек касания, мкм/сек; T - найденный интервал времени, сек; L - заданная длина расчетной траектории одного прохода, мкм.

Желательно величину динамической составляющей упругой деформации определять из соотношения: где - величина динамической составляющей упругой деформации, мкм; P_д - величина динамической составляющей силы резания, кгс; P_с - величина статической составляющей силы резания; - величина статической составляющей упругой деформации, мкм.

С целью устойчивого управления съемом основной части припуска в стабильном режиме бездефектного микрошлифования твердоструктурных материалов и минералов с изотропными характеристиками в каждой локальной точке одноразовой встречи обрабатываемой поверхности с каждой соответствующей вершиной режущего зерна на расчетной траектории производящей инструментальной поверхности благоприятно в процессе продольного перемещения указанных точек касания обрабатываемой поверхности с производящей инструментальной поверхностью по расчетной траектории производящей инструментальной поверхности в каждом проходе от реверса до реверса осуществлять дополнительные дискретные врезные подачи по нормали к плоскости формообразования с частотой, равной частоте воздействия указанных режущих зерен на обрабатываемую поверхность, и с шагом, определяемым из соотношения: где S - шаг дополнительной дискретной врезной подачи, мкм; - величина статической составляющей упругой деформации, мкм; T - найденный интервал времени, сек; f - количество указанных точек касания обрабатываемой поверхности с производящей инструментальной поверхностью в одну секунду.

Для обеспечения поддержания режущей способности производящей инструментальной поверхности на уровне, обеспечивающем создание заданной величины статической составляющей упругой деформации обрабатывающей системы, желательно в качестве параметра интенсивности съема припуска при выходе обрабатывающей системы станка на управляемый режим шлифования корректировать скорость вращения производящей инструментальной поверхности путем увеличения этой скорости.

В том случае когда в процессе обработки изделия возникает неблагоприятное влияние температурных деформаций, целесообразно в качестве параметров интенсивности съема припуска при выходе обрабатывающей системы станка на управляемый режим шлифования одновременно корректировать три параметра интенсивности путем увеличения скорости вращения производящей инструментальной поверхности и скорости продольного перемещения указанных точек касания и уменьшения глубины врезных подач в моменты реверса.

Возможно, в качестве параметра интенсивности съема припуска при выходе обрабатывающей системы станка на управляемый режим шлифования корректируют скорость продольного перемещения каждой точки касания обрабатываемой поверхности с производящей инструментальной поверхностью путем увеличения этой скорости по мере увеличения радиуса расположения каждой точки касания относительно оси вращения производящей инструментальной поверхности. Это позволяет стабилизировать интенсивность съема припуска и обеспечить постоянство величины статической составляющей упругой деформации в процессе продольного перемещения.

Для исключения образования дефектов в приповерхностном слое при обработке изделий, выполненных из анизотропных материалов, например, алмазных подложек, благоприятно в качестве параметра интенсивности съема припуска при выходе обрабатывающей системы станка на управляемый режим шлифования корректируют траекторию перемещения каждой точки касания обрабатываемой поверхности с производящей инструментальной поверхности по производящей инструментальной поверхности.

При обработке изделий сложной формы из анизотропного материала возможно в процессе шлифования дополнительно осуществлять согласованные в координатных осях обрабатывающей системы станка перемещения каждой точки касания обрабатываемой поверхности с производящей инструментальной поверхностью по образующим и направляющим линиям формы обрабатываемого изделия.

Используя предлагаемый способ возможно осуществлять все вышеописанные приемы применительно не только к обработке одного изделия, но и одновременно осуществлять шлифование обрабатываемой поверхности группы заготовок изделий, содержащей по меньшей мере две заготовки, при этом перед шлифованием в программу упругой обрабатывающей системы станка вводят пределы упругости системы, соответствующие каждой заготовке изделия. Таким образом, предлагаемый способ позволяет многократно повысить производительность за счет групповой обработки множества изделий независимо от сложности их формы и с учетом индивидуальных свойств материала каждого изделия с минимизацией их весовых потерь.

Желательно в процессе шлифования использовать по меньшей мере одну дополнительную производящую инструментальную поверхность, которую выполняют аналогично первой производящей инструментальной поверхности, при этом шлифование осуществляют последовательно каждой производящей инструментальной поверхностью. Это позволяет с высокой точностью при отсутствии дефектов в приповерхностном слое осуществлять групповую обработку сложнопрофильных изделий типа "ювелирная вставка" и других, например медицинских, изделий из анизотропных твердоструктурных и хрупких материалов и минералов (алмазов) в условиях совмещения операций предварительной и окончательной огранки со стабильным эстетическим качеством каждого отдельного изделия.

Таким образом, предлагаемый способ стабильно обеспечивает сверхточную и сверхвысококачественную обработку сложнопрофильных наукоемких изделий из наиболее труднообрабатываемых материалов и минералов (алмазов), и, тем самым, позволяет решить основную задачу создания соответствующего устройства для микрошлифования таких изделий, которое позволит обрабатывать высокоточные изделия и детали сложной формы в режиме размерно-регулируемого пластичного микрошлифования без хрупкого разрушения и других дефектов на окончательно обработанной поверхности с получением высокого качества и оптических характеристик поверхностей изделий с гарантированной суперпрецизионной точностью размеров заданной формы.

При этом достигается: - полное устранение микротрещин и других дефектов с получением оптических классов чистоты обработанных поверхностей; - высокое качество и размерная стабильность обработки оптических поверхностей на изделиях сложной формы с минимизацией весовых потерь независимо от уровня квалификации оператора; - снижение доли поверхностей, подвергшихся хрупкому разрушению при микрошлифовании до 3%; - повышение интенсивности обработки по сравнению с полированием и притиркой.

Поставленная задача решена также созданием устройства для микрошлифования изделий преимущественно из сверхтвердых и хрупких материалов, содержащего шлифовальный станок, упругая обрабатывающая система которого включает в себя закрепленное на станине приспособление для крепления режущего инструмента, имеющего производящую инструментальную поверхность со связанными режущими зернами, и размещенный под этим приспособлением суппорт, на котором установлен стол с приспособлением для крепления обрабатываемых изделий, при этом устройство имеет привод продольного перемещения стола в плоскости формообразования по координатной оси X станка, привод продольного перемещения суппорта со столом в плоскости формообразования по координатной оси Y станка, привод перемещения суппорта со столом по координатной оси Z станка по нормали к плоскости формообразования, привод вращения приспособления для крепления режущего инструмента и средство числового программного управления, управляющие выходы которого электрически связаны с соответствующими упомянутыми приводами вращения приспособления для крепления режущего инструмента и перемещения стола с приспособлением для крепления обрабатываемых изделий по координатным осям X, Y и Z станка, при этом согласно изобретению производящая инструментальная поверхность режущего инструмента имеет режущие зерна, вершины которых выступают из связки на одинаковую высоту, а каждый из приводов продольного перемещения стола с приспособлением для крепления обрабатываемых изделий в плоскости формообразования по координатным осям X и Y станка представляет собой привод суммарного механизма, содержащего планетарно-цевочный редуктор циклоидального зацепления с двумя входными звеньями, соединенными соответственно с двумя приводными двигателями, при этом устройство дополнительно снабжено системой оперативного контроля, имеющей электрическую цепь, содержащую последовательно подключенные пьезоэлектрический датчик силы, размещенный под обрабатываемым изделием в приспособлении для его крепления и преобразующий составляющую силы резания в каждой точке касания обрабатываемой поверхности с каждым режущим зерном производящей инструментальной поверхности в напряжение электрического тока, нормирующий усилитель напряжения и аналого-цифровой преобразователь, выход которого подсоединен к соответствующему входу средства числового программного управления, которое выполнено на базе компьютера и подключенного к нему через интерфейс связи многоканального линейного микроинтерполятора с буферной памятью, выходы которого подсоединены к соответствующим управляющим входам указанных приводов перемещения стола с приспособлением для крепления обрабатываемых изделий по координатным осям X, Y и Z станка, кроме того, указанная система содержит формирователь импульсов, несущих информацию о периодическом изменении величин статической и динамической составляющих силы резания, вход которого подсоединен к выходу нормирующего усилителя, и измеритель частоты динамической составляющей силы резания, вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, а его выход подсоединен к соответствующему входу компьютера, при этом устрой