Станок для изготовления оптических деталей с асферическими поверхностями

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 1465275 А 1 5)4 В 24 В 13/О ОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР КОМИТЕТ ОТНРЬГИЯ 8 ЕИацг щ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Р д К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(21) 4187470/25-08 (22) 30.01,.87 (46) 15.03.,89, Бюл. Р 10 (72) Н.1.Иртуганов, А.В.Платонов и Б.Д.Горелик (53) 621,923,4-422.13(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР У 916256, кл. В 24 В 13/00, 1980 (54) СТАНОК ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ С АСфЕРИЧЕСКИМИ ПОВЕРХНОСТЯИИ (57) Изобретение относится к автоматизированному оборудованию для абразивной обработки оптических деталей с асферическими поверхностями, применяемых в оптико-механических и оптико-электронных приборах. Цель изобретения - повышение точности за счет определения отклонения реальной длины траектории от программной и ее учета, Устройство содержит шпиндель 1, инструмент 4, механизм для их взаимного перемещения, снабженные управляемыми приводами 2, 5, 8, устройство для создания рабочего давления 10, датчик 11 информации о погрегшостях обрабатываемой поверхности, блоки динамической коррекции программы 13, 14, 15, датчик 16 положения инструмента, программатор 12, выдающий программу обработки детали через блоки динамической коррекции 13, 14, 15 в приводы станка синхронно с сигналами датчика 16 положения инструмента, датчики 3, 6, 9 угловых скоростей приводов и устройство определения отклонения реальной длины траектории инструмента от программной, состояшее из блока сравнения 12 и двух идентичных каналов определения реальной и программной 3 длин траектории инструмента, включаюших блоки вычисления скорости 18, 20, интегрирования 19, 21 и устройство адаптации управляемого парамета к неточностям работы приводов, соержашее блоки умножения 22, деления 23 и сумматор 24. 1 ил.Изобретение относится к автоматизированному оборудованию для абразивной обработки оптических деталей с асферическими поверхностями, применяемых в оптико-механических и опти 5 ко-электронных приборах.Цель изобретения - повышение точности изготовления асфернческих деталей путем определения отклоненияреальной длины траектории от программной и ее учета.На чертеже изображена структурная схема предлагаемого станка,Станок содержит шпиндель 1 изделия, снабженный управляемым приводом 2 и датчиком 3 угловых скоростей,Для придания малому по сравнению с размерами детали инструменту 4 циклического движения с небольшой амплитудой предназначен управляемый привод 5 с 1датчиком 6 угловых скоростей. Перемещение инструмента 4 в радиальном направлении осуществляется с помощью механизма 7 радиального перемещения, 25 управляемого приводом 8, с установленным на нем датчиком 9 угловых скоростей.Рабочее давление в зоне обработки создается с помощью механизма 10 соз дания рабочего давления в зоне обработки, прижимающего инструмент 4 к поверхности детали с заданным усилием. Датчик 11 погрешности обрабатываемой поверхности связан с программатором 12, выходы которого соединены с входами блоков 13-15 динамической коррекции, Выходы двух блоков 13 и 14 динамической коррекции соединены соответственно с двумя управляемыми приводами 2 и 5. Синхронизация работы всех элементов станка осуществляется от датчика 16 фположения инструмента механизма 7 радиального перемещения, 45Устройство определения отклонения реальной длины траектории пройденной инструментом на каждой зоне, от программной величины состоит из двух каналов и блока 17 сравнения, Канал определения реальной длины траектории содержит блок 18 вычисления скорости и блок 19 интегрирования. Выходы датчиков угловых скоростей приводов соединены с тремя входами блока 18 вычисления скорости, четвертый вход которого соединен с выходом датчика 16 положения инструмента и входом блока 20 вычисления скорости. Выход блока 18 соединен с входом интегратора 19. Канал оп 1 и деления прог -раммной длины траектории содержитблок 20 вычисления скорости и блок21 интегрирования. Три входа блока20 вычисления скорости соединены свыходами блоков 13-15 динамическойкоррекции, вход блока 21 интегрирования - с выходом блока 2 П вычисления скорости. Выходы интеграторовсоединены с входами блока 17 сравнения, Устройство подстройки управляемого параметра содержит блок 20 умножения, блок 23 деления и сумматор24. Один вход блока 22 умножения соединен с выходом блока 17 сравнения,другой - с выходом блока 15 динамической коррекции адаптируемого параметра, Первый вход блока 23 делениясоединен с выходом блока 22 умножения, второй вход - с выходом блока21 интегрирования, выход бчока 23 деления соединен с первым входом сумматора 24, второй вход которого соединен свыходом третьего блока 15 динамической коррекции. Выход сумматора 24соединен с входом третьего управляемого привода 8.Станок работает следующим образомИнформация о погрешностях обрабатываемой поверхности вводится впрограмматор 12 непосредственно стеневого фотометрического устройства(датчик 11), что существенно повышает оперативность управления процессом и точность обработки. Это, темне менее, не препятствует вводу инФормации о погрешностях детали, полученной другим путем.,Согласно показаниям датчика 16радиального положения инструментаотносительно детали программатор 12выдает на входы блоков 13-15 динамической коррекции, электрические сигналы, которые после преобразованияв них представляют программные (требуемые) значения параметров обработки, характеризующие режимы обработки детали по зонам, С выхода двухблоков 13 и 14 динамической коррекции программные значения параметровобработки для данной зоны поступаютна входы управляемых приводов 2 и 5для исполнения, а на вход управляемого привода 8 подается сигнал с выхода устройства адаптации управляемого параметра, состоящего из блока 2240 45 умножения, блока 23 деления и сумматора 24. На вход устройства адаптации управляемого параметра поступаетсигнал с выхода блока 17 сравнения,равный разности реальной и программной длин траектории инструмента наданной зоне. Реальная длина траектории определяется каналом, состоящим из блока 18 вычисления скорости и блока 19 интегрирования. Программная длина траектории определяется каналом, включающим аналогичные блок 20 вычисления скорости иблок 21 интегрирования, На три входа блока 18 вычисления скорости подаются с выходов датчиков угловыхскоростей сигналы, характеризующиереальную скорость инструмента относительно детали на рассматриваемой зоне, Значение номера зоны определяется по сигналу датчика 16 положения инструмента, подаваемому начетвертый вход блока 18 вычисленияскорости, он вычисляет мгновенноезначение скорости Ч инструмента относительно детали как величину модулявекторной суммы отдельных составляющих скоростей приводов согласно формуле чщ ш у)+(ы,)+(Р), (3) где (,а, (., ) 9 - значения угловыхскоростей шпинделя привода инструмен" та и привода механизма радиального перемещения, равные соответственно показаниям датчиков 3, 6 и 9;- величина радиусаокружности зоны,на которой находится инструмент, равная сигналу датчика 16;г - постоянная величина, равная эксцентриситету приводаинструмента;К - постоянная величина, равная длинеповодка механизмарадиального перемещения инструмента.После прохождения сигнала, равного значению реальной скорости инстру 5 1 О 15 20 25 ЗО 35 мента относительно детали, черезблок 19 интегрирования на его выходе появляется напряжение, равное реальной длине траектории, пройденнойинструментом на данной зоне, На выходе блока 21 интегрирования напряжение равно программной длине траектории инструмента вследствие того,что на три входа блока 20 вычисления скорости подаются сигналы, определяющие программные значения скоростей приводов, Ьлок 17 сравненияопределяет величину отклонения реальной длины траектории, пройденной инструментом на данной зоне,от значения, заданного программойобработки. Сигнал с выхода блока 17сравнения поступает на первый входблока 22 умножения, на второй входкоторого подается значение адаптируемого параметра с выхода блока 15динамической коррекции, Далее напряжение с выхода блока 22 умноженияподается на первый вход блока 23 деления, на второй вход которого подается значение сигнала с выхода блока 21 интегрирования, равное программной величине длины траектории наданной зоне. Выход блока 23 делениясоединен с первым входом сумматора24, на второй вход которого подаетсяпрограммное значение управляемогопараметра с выхода блока 15 динамической коррекции, Выход сумматора 24соединен с входом третьего. управляемого привода 8. Формула изобретенияСтанок для изготовления оптических деталей с асферическими поверхностями, содержащий шпиндель изделия, шпиндель инструмента, механизм радиального перемещения их друг относительно друга, каждый из которых снабжен управляемым приводом, механизм создания рабочего давления в зоне обработки датчик погрешности обрабатываемой поверхности, датчик положения инструмента, три блока динамической коррекции, программатор,первыйвход которого соединен с датчиком погрешностей обрабатываемойповерхности, а второй вход соединен с датчиком положения инструмента,три выхода программатора соединены спервыми входами соответственно первого, второго и третьего блоков динамической коррекции, вторые н1465275 Составитель А.ГришинРедактор А,Огар Техред Л.Сердюкова Корректор Э,Лончакова Заказ 872/19 Тираж 663 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина, 101 третьи входы которых соединены с датчиком положения инструмента, выходы первого и второго блоков динамической коррекции подключены к первому5 и второму управляемьм приводам соответственно, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, станок дополнительно снабжен тремя датчиками угловых скоростей, двумя 1 О блоками вычисления скорости, двумя интеграторами, блоком сравнения,блоком умножения, блоком деления и сумматором, причем выходы датчиков угловых скоростей подключены к трем вхо дам первого блока вычисления скорости, его четвертый вход подключен к третьему выходу датчика положения инструмента, а выход соединен с входом первого интегратора, выход кото рого подключен к первому входу блока сравнения, три входа второго блока вычисления скорости подключены к выходам первого, второго и третьегоблоков динамической коррекции соответственно, а четвертый вход объединен с четвертым входом первого блокавычисления скорости, выход второгоблока вычисления скорости подключенк входу второго интегратора, выходкоторого соединен с вторым входомблока сравнения и первым входом блока деления, выход блока сравненияподключен к входу блока умножения,второй вход которого объединен с первым входом блока суммирования и подключен к выходу третьего блока динамической коррекции, выход блока умножения подключен к второму входублока деления, выход которого соединен с вторым входом блока суммирования, выход которого подключен к третьему управляемому приводу.