Устройство для обработки асферических поверхностей Советский патент 1983 года по МПК B24B13/00 

Изобретение относится и формообразованию осесимметр1Лных асферичес ких поверхностей и неосесимметричны фасонных поверхностей методом траекторного копирования и может быть использовано для шлифования и полирования асферических поверхностей изделий, например, оптических осесиметричных асферических поверхностей линз аэрофотообъективов.

Известно устройство для обработк асферических поверхностей, включающее держатель инструмента и копирный механизм, состоящий из основного и дополнительного копиров, систем передач, элементов суммирования перемещений выходных звеньев копирного механизма 13.

Однако известное устройство харатеризуется недостаточ ной точностью обработки асферических поверхностей значительной крутизны и асферичност

Цель изобретения - повышение точности при обработке асферической поверхности значительной крутизны

и асферичности.

С этой целью в устройстве основной и дополнительный копиры снабжены общим контактным элементом и связанным с ним посредством введенного в устройство шарнирного параллелограмма общим выходным звеном, выполненным в виде двуплечего рычага, несущего держатель инструмент

Контактный элемент может быть выполнен в виде конического или цилиндрического стержня со сферической торцовой поверхностью. Общий контактный элемент может быть выполнен в виде Т -образного стержня с конической и цилиндрической или двумя цилиндрическими поверхностями.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит основной копир 1 и дополнительный копир 2, установленные на каретке узла 3 трехкоординатных подвижек и контактирующие с рабочими поверхностями 4 контактного элемента 5 при помоши прижима б. Контактный элемент 5 соединен с рычагом 7, который является выходным звеном дополнительного и основного копирных механизмов, посредством четырех-шарнирного параллелограмма 8. Изделие 9 вращается при помощи привода на оси 10. Инструмент 11 вращается при помощи привода на оси 12 в держателе 13, который установлен также на рычаге 7. Рабочая поверхность 14 основного копира 1, рабочая поверхность 15 дополнительного копира 2, формообразуемая асферическая поверхность 16 изделия 9 являются сопряженными поверхностями. Рычаг 7 установлен в сферическом шарнире 17. В устройстве осуществляется силовое замыкание

контактирующих пар 11-9 и 1-5 посредством веса рычага с установленными на нем узлами крепления контактного элемента 5 и инструмента 11, регулируемого при помощи противовеса 18 с переменным моментом или с переменной силой разгрузки. Настройка устройства в начальном положении осуществляется следующим образом: центры поверхностей 14, 15 и 16 устанавливаются в одной вертикальной плоскости (в плоскости чертежа в определенном положении относительно друг друга и на одной оси в горизонтальной плоскости, при этом происходит ввод параметров начального положения.

Устройство работает следующим образом.

Изделие 2 и инструмент 11 приводятся во вращение со скоростями W и (д;ц , Е«лчаг 7 движется в пространстве при помощи соответствующего привода при этом инструмент 11 движется по поверхности 16, осуществляя съем материала изделия 9 в соответствии с параметрами процесса обработки до тех пор, пока контактный элемент 5, постоянно прижатый прижимом 6 к поверхности 15 дополнительного копира 2 торцовой сферической поверхностью не войдет в контакт с боковой конической поверхностью 14 основного копира 1 по всей зоне расчетного контактирования. После этого происходит разгрузка контактной пары инструмент-изделие, что приводит к прекращению съема материала изделия. BeQ рычага- 7 с установленными на нем узлами сосредотачивается на контактной паре основной копир - контактный элемент. Для дальнейшего управляемого съема материала изделия 9 необходимо изменить установку копиров 2 и 1 в узле 3 в соответствии с результатами контроля формы асферической поверхности 16.

Вариантом исполнения контактного элемента 5 является исполнение его Т-образной фор1«1, в виде двух пересекающихся стержней: конического и цилиндрического. Такой контактный элемент имеет две рабочие поверхности - коническую и цилиндрическую а дополнительный копир, как и основной , представляет собой плоскую острую кромку, причем плоскости рабочих обоих копиров перпендикулярны между собой. Т-образный контактный элемент может иметь также обе цилиндрические рабочие поверхности, а контактный элемент 5 сферическую и цилиндрическую поверхности, если он соединен с рычагом 9 посредством рычага 19, а не параллелограмма 8, и цилиндрического шарнира. При этом оси контактного адемента будут изменять свое положение относительно оси рычага 7 в процессе контактирования с рабочими кромками обоих копиров соответственно первоначальной форме рабочей кромки дополнительного копира и ее последующей правке. Установка т -образного контактного элемента с одной цилиндрической и одной конической или с обеими коническими рабочими поверхностями или установка контактно го элемента 5 на рычаг 7 посредством рычага 19 позволяет подоврать необходимый масштаб копирования дополнительного копирного механизма,. Контактйый элемент 5 может также крепит ся, как и Т-образный контактный элемент, к ползуну, пе ремещающемуся .вдоль оси %1чага 7, при этом его боковая рабочая поверхность, контактирукяцая с рабочей кромкой 14 основного копира 1 должна быть, в простей шем случае, коническбй - для осуществления процесса правки рабочей поверхности (кромки дополнительного копира 2. Оптимизация процесса выбора первоначальной форюл рабочей поверхности (кромки) дополнительного копира и прсздесса правки этой поверхности может привести к варианту исполнения контактного элемента 5 или Т-образного элемента с обоими криволинейными рабочими поверхностями . Рычаг 19 или вертикальные звенья параллелограмма 8 могут быть выполнены из упругих элементов типа металлической ленты или стержня постоянного или переменного сечения для уменьшения влияния зазора в цилиндрических шарнирах на точность формообразования асферической поверхности. Предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности формообразования асферических поверхностей значительной крутизны (30-90 и асферичности (0,1-25 мм) до требуемстй точности формообразования на этапах окончательного шлифования и полирования (0,5-1 мкм) и может использовано для обработки, например, оптических осесимьютричных поверхностей аэрофотообъективоБ, применяемых для топографических целей, а также объективов для фотокинотехники с повьаиенным качеством,изображения Устройство может быть использованб для формообразования механических деталей сложного профиля ( осесимметричных и неосесимметричных,фасонных в точном приборо-, станко- и машиностроении.

1. УСТРОЙдТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ АСФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ включающее держатель инструмента и копирный механизм, состоящий из основного и дополнительного копиров, систем передач и элементов суммирования перемещений выходных звеньев копирного механизма, отличающееся тем, что, с целью повышения точности обработки асферической поверхности значительной крутизны и асферичности, основной и дополнительный копиры снабжены общим контактным элементе и связанным с ним посредством введен нрго в устройство шарнири го параллелограюла общим выходным звеном, выполненным в виде двуплечего рычага, несущего держатель инструмента. 2.Устройство поп. 1, отли- чающееся тем, что общий контактный злемент выполнен в виде конического или цилиндрического стержня со сферической торцовой поверхностью. 3.Устройство по п.1, отли«Л чающееся тем, что общий контактный элемент выполнен в виде Т-образного стержня с конической и цилиндрической или двумя цилиндрическими рабочими поверхностями.