Устройство для шлифования и полирования оптических деталей с асферическими поверхностями

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 091 (18 А 151 ГОСУД АРСПО ИЗОБПРИ ГНН ТВЕННЫЙ КОМИТЕТЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИ 1 МСССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СЬ(71) Грузинский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРР 9425, кл. В 24 Б 13/00, 1982.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ И ПОЛИРОВАНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ С АСФЕРИЧЕСКИМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ(57) Изобретение относится к областистанкостроения и может быть.использовано для шлифования и полированияасферических выпуклых поверхностейоптических деталей. Целью изобретения является упрощение конструкции 2и повышение производительности путем сокращения количества элементов привода инструмента и обеспечения сложения в процессе работы трех вращательных движений, От электроприводавращение передается к входным кривошипам 3 и 4 сферического пятизвенного механизма, в результате чего шатуны 5 и 6 и соответственно расположенный в кинематической паре их соединения шпиндельинструмента 8 совершает движение по определенной траектории Стол 11 совершает как вращательные, так и возвратно-поступательное перемещения. В связи с тем, что инструмент 8 имеет радиус, перекрывающий вертикальную ось обрабатываемой детали 10, обеспечивается обработка всей асферической поверхности. 2 ил.Изобретение относится к станкостроению и может быть использованодля шлифования и лолирования асферических .выпуклых поверхностей оптических деталей,Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение производительности путем сокращения коли"чества элементов привода инструмента 10и обеспечения сложения в процессе работы трех вращательных движений.На фиг,1 показана кинематическаясхема устройства для шлифования и полирования оптических деталей асферическими поверхностями; на Фнг.2 - кинематическая схема пятизвенного сферического механизма.Устройство состоит иэ привода 1,установленного на станине 2. Привод 201 связан входными кривошипами 3 и 4пятиэвенного сферического механизма.В кинематической паре соединенных шатунов 5 и 6 установлен шпиндель 7 синструментом 8, связанный с отдельным "5электроприводом 9. Все звенья сферического пятиэвенного механизма связаны между собой вращательными кинема"тнческими парами, Обрабатываемая де"таль 10 устанавливается на столе 11, 30связанном , приводом вращения и возвратно-поступательного перемещения ввертикально-продольном направлении.Инструмент для шлифования и полирования имеет асферическую вогнутуюФорму, соответствующую поверхностидетали, с таким радиусом, чтобы частьинструмента всегда перекрывала вертикальную ось обрабатываемой детали,Устройство работает следующим образом,От электропривода 1, установленного на станине 2, вращение передается к хладны крвошипа 3 и 4 сферического пятиэвенного механизма, в результате чего шатуны 5 .и б и соот" ветственно расположенный в кинематической паре их соединения шпиндель 7 инструмента совершает движение по50 определенной траектории, при этом шпиндель 7 с инструментом 8 совершает вращательное перемещение по окрунужности расположенной на асфериеской поверхности оптической детали55 10 становленной на столе 11. Столр у11 совершает как вращательное, так и воэвратно-поступательное движение в вертикальном продольном направлении,Движение инструмента 8 и вращениеобрабатываемой детали осуществляютсяв противоположных .направлениях. В связи с тем, что инструмент 8 имеет такой радиус, который перекрывает вертикальную ось обрабатываемой детали10, то этим обеспечивается шлифованиеи полирование всей асферической поверхности,Уменьшение времени шлифования иполирования достигается за счет сложения трех вращательных движений -вращение детали, вращения инструмента как относительно своей оси,таки расположенной на асферической поверхности детали,Достоверность описания точной сферической окружности шпинделя 7 инструмента (фиг,), т.е. центросоединительным шарниром шатунов сферического пятиэвенного шарнирного механизма АСВДК (Фиг,2), подтверждается синтезом данного механизма, осуществленного в следующей последовательности.Сначала выводится уравнение траектории, описываемой центросоединительным шарниром шатунов сферическо.го пятиэвенногошарнирного механизма.ФДня частного случая, когда передаточное отношение между ведущими кривошипами 1 вг =+1 а углы ОСо и /отопределяющие начальное положение ведущих звеньев, равны нулю, уравнение траектории имеет видАо Вг - АоА,В + АВо О, (1)ггде А = яхп 1 (соя 1 сов 0 соз Ч" зхп 1,сов 11 соя Ч)"+ вхп Ч;1 - 1 - размеры звеньев сфери 5ческого пятиэвенника;11 и Ч - координаты точки СПри синтезе сферического пятизвенного шарнирного механизма использованметод точечного интерполирования. С5 1604569 этой целью использовано уравнение 0 сферической окружности, которое имеет вид и Ч - текущие координаты какойлибо точки на сферическойокружности,Таким образом, имея уравнения (1)и (2), для которых задаются значениясов г=вг.п Ч вг.и Ч + вг.и Б вп Усов ЧкЮсов р + сов о сов Оц сов Ч соч Ч ,(2)дсферической окружности, можно эаклюгде г - радиус окружности, описыва- чить, что определению следуют раэмеемой на поверхности сферы, 1 О ры звеньев. Допускают, что г=1 1,носящей название сферичес- тогда совместным рассмотрением уравкой окружности; нений (1) и (2) получают четыре уравБ и Ч - заданные координаты цент- нения с четырьмя неиэвестнымн (1-ра сферической окружности; 1). Имеется1 Свхп Ч, в 1 п Ч;+ я 1 п У; зп Б сов Ч; сов У + соя У, соя О, сов Ч; сов Ч,Действительно, если в уравнение (3) подставим значения координат, допустимчетырех точек М(И,У), М ЩгЧг), Мз(бъЧЭ) и М(УУф), то иэ (3) толучим четыре уравнения с четырьмя неизвестными, решение которых на ЭВМ показало, что точка С сфе" рического пятиэвенного механизма на поверхности сферы может описать сферическую окружность с радиусом г, = 351 г = 1 при следующих размерах звеньев 1 = 1= 1 = 3 11 3 4 Яо Формула иэобретенияУстройство для шлифования и поли рования оптических деталей с асферическими поверхностями, содержащее станину со смонтированными на ней шпинделями для установки детали и ин"струмента и механизм привода шпинделя инструмента, о т л и ч а ю щ е -е с я тем, что, с целью упрощенияконструкции и повышения производительности, механизм привода шпинделя инструмента выполнен в виде пятиэвенного сферического механизма,включающего два входных звена, размещенных в станине и два соединенныхмежду собой кривошипа, каждьш иэ которых связан с одним иэ входных звеньев, причем все звенья механизма связаны между собой вращательными кинематическими парами, а шпиндель инструмента размещен в кинематическойпаре соединения шатунов с возможностью вращательного перемещения.1604569 Фиг.Г Составитепь А.КорниповТехред Л.Сердюкова . Корректор П.Ьескид Редактор Г.Гербер Заказ 3420 Тираж 603 ПодписноеВНИИПЙ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно"издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101