Станок для шлифования и полирования оптических деталей Советский патент 1989 года по МПК B24B13/02 

1

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано в оптических станках для тонкого, алмазного шлифования и скоростного полирования заготовок оптических деталей.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет увеличения диапазона радиусов обрабатываемых заготовок.

На чертеже изображена кинематическая схема станка.

Станок содержит модуль крепления и привода инструмента (детали), модуль детали (инструмента), механизм уртановочного перемещения модуля инструмента и механизм привода поворота модуля детали. На модуле детали установлен механизм привода детали, состоящий из двигателя 1, передающе юз вращения через ременную передачу и электромагнитную муфту 2 при ее включении на шпиндель 3 детали. Шпидель 3 детали установлен на балан- сире 4.

Балансир 4 шарнирно установлен с возможностью качания вокруг вертикальной, горизонтальной или одновременно вокруг обеих осей. Для этого он снабжен вертикальными 5 и горизонтальными 6 опорными подшипниковыми узлами и тормозным устройством, состоящим из штока 7, подпружиненного пружиной 8 относительно

О

0

Т-образного полого вала 9. В верхней части штока 7 расположено тормозное устройство 10, выполненное в виде части цилиндрической поверхности с фрикционным материалом, закрепленным на его вогнутой поверхности. В нижней части штока находится коническая поверхность 11, имеющая возможность взаимодействовать с внутренней конической поверхностью 12 вала 9. Шток 7 связан с пневмо- камерой 13, установленной неподвижно на корпусе. Для создания рабочего усилия на детали балансир 4 снабжен пневмокамерой 14. Для отвода детали от инструмента после обработки установлена пневмокамера 15. Приводной механизм периодического возвратно- качательного движения детали представляет из себя шарнирный четырех- звенник, коромысло 16 которого жестко связано с опорой балансира 4, а ведущее зЬено 17, выполненное в виде кулисы, установлено шарнирно на гайке 18 винтового механизма, связанного посредством зубчатых колес )9 и 20 и червячного редуктора 21 с прИ водным электродвигателем 22. Винтовой механизм, зубчатые колеса 19.и 20, червячный редуктор 21 и двигатель 22 установлены в направляющих 23 с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости под действием винтового механизма 24, приводи

1

мого во вращение парой зубчатых колес 25 н 26, червячным редук ором 27 и электродвигателем 28. Кулиса 17 совершает качательное движение под действием кривошипа 29, установлен- ноге на выходном валу червячного редуктора 30, связанного с приводным электродвигателем 31. Модуль крецле- ния и привода инструмента содержит шпиндель 32, на котором через двустороннюю электромапштиую муфту 33 установлены два шкива 34 и 35, соединенные посредством ременной передачи с двигателем 36. Модуль крепления и привода инструмента имеет возможность перемещения в вертикальном и горизонтальном направлениях. Данные перемещения осуществляются сочетанием винтовых и червячных механизмов аналогичных механизмам леремещения в вертикальном и горизонтальном направлениях опорного шарнира кулисы 17.

Станок работает cлeдyющи образом

При включении двигателя 1 и элект ромуфты 2 крутящий момент передается через ремен ую передачу на пшиндель 3 детали. При этом осуществляется принудительное вращение детали как в одну, так и в другую сторону в зави- симости от направления вращения эле.л тродвигателя 1. При отключении муфты 2 деталь имеет возможность совершать свободное вращение за счет сил трения в зоне контакта инструмент - де- таль. При обработке крутых сфер возвратно-качательные движения балансира 4 с установленным на нем шпинделем 3 детали осуществляются относительно горизонтальной оси под- шипникового узла 6. При этом поворот балансира вокруг вертикальной оси подшипникового узла 5 не происход 1т, так как шток 7 своей конической частью 11 контактирует с внутренней коничес- кой частью 1.2 полого Т-образного вала 9 и тормозит его.При этом реализуется схема обработки с так назы- BaeMbjM нормальным прижимом. При обработке пологих сфер (с большим радиусом кривизны) и плоскостей подается сжатый воздух в пневмокамеру 13. Происходит перемещение штока 7 в нижнее положение. Тормозное устройство 10 контактирует с корпусом подшипникового узла 6 и фиксирует балансир 4 относительно поворота вокруг горизонтальной оси подшипникового узла 6. В этом положении при

5

3

5

оу4передаче движения от приподного механизма балансира он совершает воз- вратмо-качательное движение относительно оси подшипникового узла 5. Для создания рабочего усилия балансир 4 шарнирно связан с пневмокаме- рой 14. Для отвода деталей от инструмента после обработки используется пневмокаг 1ера 15.

Таким образом, предлагаемый модуль детали позволяет обрабатьшать на операциях тонкого алмазного шлифования и полирования изделия с радиусом сферической поверхности в широком диапазоне радиусов (от О до С ). Введение электромагнитной муфты 2 позволяет вести обработку как с принудительным, так и со свободным вращением инструмента, а также комбини- ровать эти методы обработки. Периодической возвратно-качательное движение балансира осуществляется посредством рычажного исполнительного механизма, выходное звено -. коромысло 16 которого жестко закреплено на балансире 4, а входное звено 17 является выходным звеном кулисного механизма, входным звеном которого является кривошип 29, приводимый во вращение через червячный редуктор 30 электродвигателя 31. Изменение частоты вращения кривошипа 29 позволяет регулировать частоту качания балансира 4. Перемещение гайки 18 с закрепленном на ней опорным шарниром кулисы 17 в вертикальном направлении посредством винтового механизма, пары зубчатых 19 и 20,червячного редуктора 2.1 и двигателя 22 позволяет регулировать величину размаха балансира 4 как при наладке, так и в процессе обработки. В верхнем положении гайки 18 размах наибольший, а в нижнем наименьший. Перемещение гайки 18 с закрепленной на ней кулисой в горизонтальной плоскости посредством винтового механизма 24, зубчатых колес 25 и 26, червячного редуктора 27 и двигателя 28 позволяет плавно регулировать величину эксцентриситета штриха детали по инструменту.

Возможность перемещения шпинделя инструмента в вертикальной плоскости позволяет устанавливать пересечение оси качания балансира в вертикальной плоскости при обработке сфер малого радиуса с центром кривизны обрабаты51

ваемой поверхности. Перемещение шпинделя инструмента в горизонтальной плоскости также позволяет регулировать процесс формообразования,

Формула изобретения

Станок для шлифования и полирования оптических деталей, содержащий шпиндель инструмента, связанный с механизмся 1 осевого возвратно-поступательного перемещения, и шпиндель изделия, установленный на балансире, связанном с приводом посредством ме- ханиэма качательного перемещения балансира вокруг горизонтальной оси.

276

отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет увеличения диапазона радиусов обрабатываемьк заготовок, балансир установлен на станине с возможностью дополнительного качательного перемещения вокруг вертикальной оси и снабжен тормозньм механизмом, установленным с возможностью блокирования качательного перемещения вокруг вертикальной оси, при этом механизм качательного перемещения выполнен в виде кулисы, связанной с приводом посредством кривошипа, а с балансиром - посредством шарнирно- рычажного механизма.

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении сферических поверхностей оптических, деталей. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет увеличения, диапазона радиусов обрабатываемых заготовок при использова-