Способ полирования сферических поверхностей

СО 1 ОЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 796416 РЕСПУБЛИК(19) В 11/ 51 Е ИЗОБ Т ПИСА ВИДЕТЕЛЪ ВТОРСКОУ внои оль- етаугих -мешеей в Устэн которой ц смещаетс инструме края обра вместно с нию сф ошибку ф точность м нетнушисте ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Институт сверхтвердых материалов АНУССР и Валдайский завод "Юпитер".(56) Авторское свидетельство СССРМ 1077764, кл. В 24 В 13/00, 1982.Оптико-механическая промышленность, 1985, М 7, с.37-39.,Авторское свидетельство СССРМ 592577, кл, В 24 В 11/10, 1975..(54) СПОСОБ ПОЛИРОВАНИЯ СФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ(57) Использование: в абразивной обработке материалов при изготовлении оптических деталей из стекла, кварца, керамики и Изобретение относится к абрази обработке материалов и может быть исп зовано при изготовлении оптических. лей из стекла, кварца, керамики и др материалов, применяющихся в оптик ханической, радиоэлектронной, прибо роительной и других обла и ромы шлен ности. Целью изобретения является пов ние точности формообразования детал виде полусферы.овка обрабатываемой детали ентр ее сферической поверхн я относительно оси перемещ нта, позволяет увеличить сь батываемой поверхности, чт увеличением угла а(по сра позволяет устранить мес ормы в крайних зонах и улуч формообразования поверхно 2 других материалов, при ко-механической, ради боростроительной и промышленности. Сущн мую деталь 1 устанавли ее сферической поверх вершины качания инст ской поверхности с осн липса на расстояние б соотношения 0,04 =б/В диус обрабатываемой качания инструмента в шой осей эллипса устана соотношения 0,61 5 Р /а -а 1; а 1, а 2 - минИмальн углы между осями инстр ваемой детали в вертика ил. 1 табл. меняющихся в оптиоэлектронной, придругих областях ость; обрабатываевают так, что центр ности 0 удален от румента по коничеованием в виде эл, определяемое из0,16, где В - раповерхности. Углы доль малой и боль- вливают, исходя из 0,70, где а= а 2- ый и максимальный ументэ и обрабатыльной плоскости, 1 деталей, особенно деталей в виде полусферы. При полировании сферических поверхностей оптических деталей выполненных,в виде полусферы, необходимо, чтобы рабочая поверхность инструмента изнашивалась без изменения ее радиуса кривизны, то есть настройка станка по кинематическим параметрам должна обеспечивать увеличение износа инструмента в центральных зонах по отношению к крайним. Это может бытьдостигнуто при значительной величине несимметрии штриха, то есть при увеличении среднего значения угла а, которое в случае обработки деталей в виде полусферы в большинстве случаев невозможно из-за необходимости захода за полусферу детали, Кроме того, распределение давления (Р(г) г 1, г - радиус круговых зон инструмента) в этом случае таково, что нэ краю детали обеспечивается минимальный сьем обрэбэ 1796416тываемого материала. Указанное приводит к неравномерному износу инструмента и ухудшению точности формообразования полусферы.Для устранения погрешностей формообразования полусферы необходимо расстроить станок таким образом, чтобы вершина конической поверхности, по которой перемещается ось инструмента, не совйадала с центром обрабатываемой сферической поверхности, а отстоялаот нее на расстояние б внутрь сферы или наоборот в зависимости от знака кривизны обрабатываемой детали), Перераспределение давления, возникающее в этом случае создает условие для более интенсивного съема материала с края обрабатываемой поверхности, что приводит к повышению точности формообразования. Кроме того, перемещение инструмента, при котором его ось (образующая конической повЕрхности) двигается не по окружности (как в случае прототипа), а по эллипсу, большая полуось которого рас. положена,вдоль линии перемещения по углу а, приводит к увеличению эффективности управления точностью формообразования.Из указанного следует, что при способе полирования сферических поверхностей деталей в виде полусферы в соответствии с предлагаемым техническим решением значительно улучшается точность формообразования как по отношению формы от заданной так и по величине местных ошибок;На чертеже изображена схема полирования детали в виде полусферы, на которой обрабатываемая деталь 1 вращается, инструмент, ось которого 2 перемещается по конической поверхности с изменением угла а от а 1 доа и вращается в том же направлении,.Центр инструмента в процессе полирования перемещается по детали по эллиптической траектории при изменении углов й и Р, Вершина конической поверхности О, образующей которой является ось .инструмента 0 0, расположен нарасстоянии б от центра обрабатываемой сферической поверхности 0 радиуса В. П р и м е р. Для осуществления способа . используют сферический полировальный инструмент "Аквапол" диаметром 48 мм с центральным отверстием 23 мм для полирования блока оптических деталей (трехлинзовый блок, полусфера) диаметром 30 мм с радиусом кривизны В=25,33 мм из стекла марки ТК 14 с требованием по точности формы И=5, ЛИ=0,5 интерференционных кольца и чистоте РУ по ГОСТ 11141-84. Полирование осуществляют на станке мод.2 ПКпри следующих режимах:Частота вращения блока, об/мин 1000.Давление прижима, МПа 0,055 В качестве СОТС используют воду.Полирование линз осуществлялось попредлагаемому способу и по способу, принятому в качестве прототипа, При этом определялась точность формообразования по"О величине й и Ай.Результаты испытаний приведены втаблице,Из таблицы., следует, что при отношении О/В 0,16 и отношении Р/а 0,61 (пример 1) из-за значительной неравномерностидавления при максимальном а возникаютзначительные местные ошибки по всей обрабатываемойповерхности (" рваный цвет")и обработка точных оптических поверхно 20 стей невозможна.При отношении б/В0,04 и отношении,В/й 0,70 обработка крайних зон деталималоэффективная, что приводит к увеличению отклонения формы обрабатываемой детали от заданной и возникновениюзначительной местной ошибки (" срывкрая").При 0,040,16 и 0,610,7030 (примеры 2-4) отклонение формы обрабатываемой поверхности от заданной не превышает К=5 и местная ошибка Ай 0,5интерференционных колец, что соответствует требованиям к точным оптическим поверхностям, что соответствуетпоставленной цели, Полирование линз поспособу, принятому в качестве прототипа(пример 6), вообще не позволяе; удовлетворить требованиям, предъявленным к ука 40 занным деталям ни по отклонению формы(й 10, контроль при помощи пробного стекла затруднителен) ни по величине местнойошибки (Л й 2),Способ полирования сферических поверхностей оптических деталей испытывался в условиях ИСМ АН УССР и завода"Юпитер" (г.Валдай) при полировании линзобъектива "Гелиос-4 М";Предложенный способ полирования позволяет обрабатывать детали в виде полусферы даже на станках, техническиехарактеристики которых обеспечивают обработку деталей с относительной высотой.блока менее 0,9 В(2 ПК, 3 ПКи др.),55 обеспечивая при этом высокую точностьформообразования (М 5, ЛК0,5).Формула изобретенияСпособ полирования сферических поверхностей, при котором инструмент и де1796416 004 р 0,16;0,610,70. Угол перемещения инструмента по долготеф=19,р/ Составитель Ю. ФилатовРедактор Т, Иванова Техред М.Моргентал . Коррек Кешеля каз 619 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 водственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 таль располагают под углом друг к другу в вертикальной плоскости, сообщают им вращение вокруг своих осей, а инструмент перемещают по конической поверхности с вершиной; лежащей на оси вращения дета ли, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности формообразования деталей в виде полусфер, вершину конуса смещают относительно центра обрабатываемой сферы, а перемещение инструмента 10 осуществляют по конической поверхности с основанием в виде эллипса, большая ось которого лежит в упомянутой вертикальной плоскости, при этом отношения величины смещения вершины конуса к радиусу обрабатываемой сферы и величин углов перемещения инструмента вдоль малой и большой осей эллипса выбирают соответственно из условий;