Устройство для получения асферических поверхностей Советский патент 1974 года по МПК B24B13/00 

Изобретение касается обработки сложных поверхностей деталей. Известны устройства для получения асферических поверхностей, содержащие шлиндаль с инструментом совершающий вращательное и осевое возвратно-поступательное движение, и пластину с эталонной повариюстью, установленную под углом к оси вращения шпинделя. Предложенное устройство от из вестных отличается тем, что снабжено шаровым шарниром, взаимодействущИм с эталонной поверхностью пластины, жестко закрепленной на шпинделе, несущем эксцентрично установленный инструмент, вершина которого расположена в плоскости, проходящей через ось шпинделя и перпендикулярной к эталонной поверхности, причем шаровой шарнир расположен эксцентрично оси шпинделя, а рабочие поверхности шарнира и эталонной пластины разделены гидростатическим слоем смазки. Для получения асферических поверхностей более высокого порядка чем второй, эталонная поверхность выполнена цилиндрической, а для получения разнообразных асферических поверхностей высокого порядка расстояние от центра шарового шарнира до эталонной поверхности выпош1ено отличным от радиу-. са шарнира.; На чертеже схематично изображено предложенное устройство. Инструмент I, который МОЕЗТ быть выполнен , например, в виде алмазного резца,- фрезы, шжфовальника или полировальника неподвижно соединен через шпиндель 2 с пластиной 3, имеющей эталонную поверхность 4, которая взаимодействует с гидростатическим шаровым шарниром 5, корпус 6 которого закреплен на неподвижном основании. Шпиндель 2 установлен в гидростатических подшипниках 7 и 8t между которыми внутри корпуса образована полость у. На шпинделе 2 выполнен уступ 10, выходящий в полость 9. Шпиндель 2, например, с помощью шкива II и ременной передачи приводится во вращение. Для обеспечения постоянства характеристик гидростатического шарового шарнира в корпусе 6 шарнира 5 выполнены несущие гидростатические карманы 12, воспринимавшие радиальную нагрузку, и кол Ц8ВОЙ карман 13, воспринимающий осевую нагрузку. На поверхности шарнира 5, сопряженной с эталонной поверхностью 4, выполнены несущие гидростатические карманы 14. Они соединяются отверстиями, выполненными в теле шарнира 5, с ИСТОЧНИКОМ давления. В отверстия могут быть встро ны специальные дроссели 15. Заготовка 16, которая можат иметь выпуклую или вогнутую обрабатываемую поверхность, устанав ливается на лпинделе 17, который вращается от отдельного привода (на чертеже нз показан). В процессе обработки заготов ка 16 получает вращение от шпинде ля 17. -iHCTpyMeHT, жастко соединенный со шпинделем 2, получает в 1ecтe с ншл два движения: вращательное с помощью ременной переда чи и Ш1шва II и возвратно-поступательное в гидростатических подшипниках 7 и 8 при скольжении эта лонной поверхности 4 пластины 3 по эксцентрично установленному шарниру 5. В рззультатв сложения вращательного и возвратно-поступательного движений инструмент I описывает в пространстве эллиптическую траекторию. Параметры последней, которые определяются величиной дз це;1тровки оси шпинделя 2 относительно центра шарнира 5, радиусом вращения инструмента I и углом наклона эталонной поверхности 4 к оси шпинделя 2, подбирают таким образом, чтобы они совпадали с плоским сечением обрабатываег/.ой поверхности, проходящем через ее вершину, для этого вершина инструмента должна HaxojuiTbCH в плоскости ; проходящей через ось Ш1инделя и перпендикуляргшй к эталонной плоскости. Сообщив заго товке и инструменту указанные дви жения и выбрав параметры траектории движения инструмента, получим все условия формообразования кони коидов. Постоянное усилие поджима шпинделя 2 с инструментом I к шарниру 5 обеспечивается давлением жидкости на уступ 10 шпинделя Для питания карманов 12,13 и 14 шарового шарнира,подшипников 7 и 8 шпинделя, а также для поджима шпинделя 2 к шарниру 5 вместо жидкости может быть применен сжатый воздух или газ. Для получения поверхностей более высокого порядка, чем второй, эталонная поверхность 4 может быть выполнена, например, цилиндрической. В этом случае к указанным движениям инструмента добавится еще одно поступательное движение за счет кривизны эталонной поверхности. Аналогичный результат можно достигнуть, располошв опорную поверхность шарового шарнира 5 относительно поверхности 4 на заданном расстоянии, не равном радиусу самого шарнира. Б этом случае при повороте шарового шарнира, возникающего за счет эталонной поверхности 4, изменяется эксцентриситет межд1у центром опорной поверхности шарнира 5 и осью шпинделя 2, что также вызывает дополнительное осевое перемещение инструмента I, а слодовательно, изменяет траекторию его движения и форму сечения обрабатываемой заготоЕ1ш 17. В ряде случаев преимущественно для обработки крупногабаритных деталей на шпинделе можзт быть установлен инструментальный шпиндель, несущий инструг/.онт, например, шлитовальный круг и привод к нему. ПРРДЫйТ ИЗОБРЕТЙНШ I. Устройство для получения асферических поверхностей, содержащее шпиндель с инструментом, совершающий вращательное и осевое возвратно-поступатальнов движения, и пластину с эталонной поверхностью, устаноЕлонную под углом к оси вращения шпинделя, отличающееся тем, что, с целью повышения произвош1тв7 ьнасти и точности обработки, устройство снабжено шаровым шарниром, взаимодействующим с эталонной поверхностью пластины, жестко закрепленной на шпинделе, несущем эксцентрич110 установленный инструмент, вершина которого расположена в плоскости, проходящей через ось шпинделя и пенпендикулярной к эталонной поверхности, причем шаровой шарнир

расположён эксцентрично оси шпинделя, а рабочие поверхности шарнира и эталонной пластины разделены гидростатическим слоем смазки,

2. Устройство по п. I, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью получения асферических поверхностей более высокого порядка, чем второй, эталонная поверхность

выполнена цилиндрической.

3. Устройство п. п. I и 2, отличающееся тем, что, с целью получения разнообразных асферических поверхностей высокого порядка, расстояние от центра шарового шарнира до эталонной поверхности выполнено отличным от радауса шарнира