Способ блокирования оптических деталей

. Кл. 24 В 13/00 Государственный комите делам иэооретеиий 3) УДК 621.92(72) Авторь изобрете Майстренко и А. А. Фад Д. Деревенский, В(54) СПОСОБ БЛОКИРОВАНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ ение точно еских дета ретения - пния тонких Цель из блокиро Изобретение относится к области обработки оптических деталей и может бытьиспользовано в приборостроении для изготовления тонких и свертонких деталей, например зеркал.По основному авт, св. Хв 677889 известен способ блокирования деталей, по которому в начале на подогретую деталь наносят смоляные шарики и охлаждают дотемпературы обработки, после чего подогревают наклеечную планшайбу до 50 -60 С, устанавливают на нее деталь, затем 1 рпланшайбу с деталью помещают в ваннус подогретой до 50 - 60 С термостатируемойжидкостью, имеющей плотность близкуюили равную плотности материала детали,выдерживают до равномерного прогрева ивыравнивания температуры планшайбы и 15детали, после чего проводят регулируемоеохлаждение до температуры среды со скоростью, обеспечивающей безградиентноепонижение температуры в ванне, на планшайбе и детали,Благодаря тому, что плотность жидко- Ости в ванне близка к плотности материаладетали, последняя стремится за счет внутренних сил упругости принять ненапряженное равновесное состояние т. е. отдельные деформированные при наклейке участки детали под действием упругих сил стремятся приблизиться к планшайбе, другие - отдалиться. На этих участках возникают соответственно сжимающие и растягивающие смоляные шарики усилия 111.Однако этому процессу препятствуют смоляные шарики, имеющие определенную жесткость и, кроме того, также стремящиеся в высокоплотной жидкости к равновесному состоянию в системе. Поэтому, если упругость детали при малой толщине невелика (отношение толщины к диаметру детали Н/Д ( С 1/12 + 1/50), она не может полностью преодолеть противодействие смоляных шариков, тем более, что их количество с уменьшением толщины детали всегда увеличивают для уменьшения прогибов в процессе обработки. В результате точность блокировки тонких оптических деталей оказывается недостаточной, напряженно-деформированное состояние уменьшается, но не исчезает полностью.Указанная цель достигается тем, что одновременно в процессе регулируемого охлаждения детали с планшайбой в ванне с жидкостью возбуждаются колебания детали с частотой, отличной от резонансных частот детали, причем амплитуда колебаний детали не превышает величины, соответствующей перегрузкам, возникающим при обработке детали.Кроме того, с целью предотвра щения возможного отрыва детали от планшайбы, возбуждение колебаний прекращают при достижении в процессе регулируемого охлаждения планшайбы с деталью температуры 30 - 35 С. При колебательном движении детали в направлении, совпадающем с направлением равнодействующих на участках детали в районе смоляных шариков внутренних сил, вызыванных напряженным состоянием ее после установки на планшайбу, происходит сложение этих сил с инерционными силами, 2 О возбуждаемыми рассматриваемой полуволной колебания, Силы, действующие на смолу, в результате этого увеличиваются, что приводит к ее пластической деформации, а следовательно, к перемещению участка детали, снижению уровня внутренних напряжений, т. е. к недеформированному состоянию. Для участков, в которых внутренние и инерционные силы противоположны по направлению, пластической деформации смоляных шариков не происходит, так как силы вычитаются. Для полуволны с другим знаком на участках, где силы складывались, они будут вычитаться, а где вычитались складываться. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока внутренние силы не станут равными или близкими к нулю. Пос ле этого инерционные силы будут приводиь к перемещению всех деталей твердого тела, если частота возбуждаемых колебаний отличается от резонансных частот детали (при резонансе деталь принимает соответствующую частоте форму собственных ко 40 лебаний) Таким образом, возбуждение колебаний детали с частотой, отличной от резонансных частот детали, приводит к более полному снятию ее напряженно-деформированного состояния, т. е. к повышению 45 точности блокирования.При реализации способа необходимо соблюдать следующую последовательность опе раций.50Заготовка тонкой оптической детали подогревается до температуры 40 - 45 С и на нее наносятся смоляные шарики диаметром 3 - 8 мм, на таком расстоянии друг от друга, чтобы прогиб участка детали между шариками от нагрузки при обработке не превышал допуска на точность изготовления. Затем деталь охлаждается на воздухе. Наклеечную планшайбу нагревают до 50 -60 С, накладывают деталь и опускают в ванну с подогретой до этой же температуры термостатируемой жидкостью (марки М - 45) . Плотность жидкости подбирается равной 0,8 - 1,0 от плотности материала детали. Планшайба и деталь выдерживаются в ванне до того момента, когда температура во всем объеме, включая планшайбу и деталь, выравнивается и становится одинаковой. Затем включают источник виброколебаний и одновременно начинают регулируемое по скорости, охлаждение ванны, Амплитуда перегрузок возбуждаемых колебаний согласно требованию, необходимому для точного блокирования детали, может быть определена следующим образом. Пусть например, при обработке на деталь действует перегрузка п = 3 (определяется исходя из веса детали и обрабатывающего инструмента). Из теории колебаний известно, чтои ет = ) позн1где ): , - коэффициент динамичности;(-д) ;вибрационная перегрузкана детали;-,амплитуда перегрузок возбуждаемых колебаний;9,.;частота возбуждаемых колебаний;1-,резонансная частота детали.Задаваясь величиной --- = 0,6, получимдмьгеь1тогда амплитуда перегрузок возбуждаемыхколебанийВОЗ " )При достижении температуры 30 - 35 С в процессе регулируемого охлаждения источник виброколебаний отключается. После того, как температура в ванне станет равна температуре среды в цехе, планшайба с деталью извлекается из ванны для обработки.При повторении в процессе обработки выдержки в ванне планшайбы и детали, регулируемое охлаждение также проводят с источником виброколебаний.В качестве задатчика колебаний могут быть использованы пьезокерамические, магнито-электрические и электро-механические виброустройста, например электродвигатель с эксцентриком на валу. Колебания могут возбуждаться в любом месте объема ванны, но для уменьшения потерь энергии лучше задатчик установить непосредственно на планшайбе.Изготовление тонких и,сверхтонких оптических деталей, например зеркал, вызывается необходимостью снижения веса вне865617 Формула изобретения Составитель А. Козлова Редактор В. Иванова Техред А. Бойкас Корректор В Бутяга Заказ 7948/24 Типаж 918 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 11 Зо 35, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4атмосферных оптических приборов. Однако существующие методы блокировки таких деталей, обладающих малой жесткостью, не позволяют при обработке получить высокую точность оптической поверхности даже на габаритах до 100 - 150 мм.5Предлагаемый способ блокирования увеличивает точность крепления деталей и не связан с усложнением технологии, что позволяет с высокой точностью изготавливать оптические детали минимального веса.1 О Способ блокирования оптических деталей по авт. св. Мо 677889, отличающийся тем, что, с целью повышения точности блокирования тонких оптических деталей, в процессе регулируемого охлаждения планшайбы деталям сообщают колебания с частотой, отличной от резонансных частот деталей, при этом амплитуду колебаний выбирают меньшей или равной величине, соответствуюшей перегрузкам, возникающимпри обработке,2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что колебания деталям сообщают до достижения температуры планшайбы с деталями 30 - 35Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМо 677889, кл. В 24 В 13/00, 10.08.77