Полировальный инструмент

союз советскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБ/1 ИК ц 5 В 24 07/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ТО ол, И.9 верхтверды сийский опт тов, В. В, Ро М. Н. Прихн х материалов АН ический заводгов, Н.Д. Рублев,о, С, Д. Тауснев и 9(088.8)йА.Л,Алмалей, - М.:3,азная обработкаМашиностроение,(54) ПОЛИРОВАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ(57) Изобретение относится к производству.полировального инструментадля обработкиплоских поверхностей оптических деталей Изобретение относится к производству полировального инструмента для обработки плоских поверхностей оптических деталей из стекла, кварца и других неметаллических материалов, применяющихся в оптико-механической, радиоэлектронной и приборостроительной промышленности.Целью изобретения является повышение точности формообразования поверхностей за счет равномерного износа инструмента,Цель достигается тем, что в полировальном инструменте для обработки плоских поверхностей оптических деталей, содержащем корпус с закрепленными на нем полировальными элементами одинаковых размеров, расположенными по концентрическим окружностям, полировальные элементы расположены в точках пересечения концентрических окружностей радиуса К=ид, где б - диаметр полировального элемента; и - номер концентрической окружности, с астроидами, описанными уравнением(56) Ардамацкоптических дет 1978, с. 201-20 МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1717326 А 1 из стекла, кварца и других неме материалов. Цель изобретени ние точности обработки пове полировальном инструменте ные элементы расположены в сечения концентрических о радиуса В=и б, где б - диаметр ного элемента; и - номер конц окружности, с астроиами, о уравнением х+у 2 з=а з, где угольные координаты; а=4 Ь 3 - троиды, где к - номер Полировальные элементы разм ках пеоесечения окружности С астроидами с нечетным М и ок нечетным и с астроидами с чет 1 табл. таллических я - повышерхностей. В полировальточках перекружностей полировальентрической писанными х, у - прямо 1 араметр асастроидц. ещенц в точ четным и с ружностей с ным 1. 1 ил.,хз з згде х, у - прямоу"1 льные координаты; а=4 И - параметр астроиды;1 - комер астроиды,причем полировальные элементы размещены в точках пересечения окружностей с четным и с астроидами с нечетным 1 и окружностей с нечетным и с астроидами с четным К.Расположение полировальных элементов на корпусе инструмента в соответствии с техническим решением обеспечивает постоянную плоскостность рабочей поверхности инструмента, ее равномерный износ, вследствие чего обработанные поверхности имеют высокую точность,При полировании плоских поверхностей оптических деталей необходимо, чтобы рабочая поверхность изнашивалась равномерно по круговым зонам. Это требование совместно с требованием высокой плоскостности рабочей поверхности инструмента5 10 15 20 30 40 50 в начальный момент времени обработки является необходимым и достаточным условием в сокой точности формообразовэния обрабатываемых плоских поверхностей оптических деталей, когда влиянием распределения давления в контакте инструмента и обрабатываемой детали на точность формообразования поверхностей можно пренебречь, коэффициент заполнения поверхности инструмента абразивосодер-. жащим слоем должен уменьшаться от центра к краю (с увеличением радиуса круговых зон). Принципиально отличная ситуация возникает при полировании, В этом случае уменьшение давления Р при увеличении радиуса круговых зон г инструмента и детали (Р(г)л г ) приводит к уменьшению съема об:рабатываемого материала на краю детали, которое можно увеличить лишь усилением края инструмента. Из указанного следует, что для обеспечения возможности точного формообразования плоскостей при полировании необходимо, чтобы коэффициент заполнения поверхности инструмента полировальными элементами незначительно уменьшался при увеличении радиуса круговых зон, что достигается расположением элементов на корпусе инструмента в соответствии с предлагаемым техническим решением.На чертеже изображен полировальный инструмент.Полировальный инструмент содержит корпус, 1, на котором закреплены полировальные элементы 2, расположенные по концентрическим окружностям п 1 - п 8 в точках пересечения с линиями Кь Кг и Кз по принципу "чет-нечет,"т. е. в точках пересечения концентрических окружностей с четным/нечетным номером с линиями нечетного/четного номера,Полировальный инструмент работает следующим образом,Инструмент (нижнее звено) совершает принудительное вращение, Обрабатываемая деталь (блок деталей) - верхнее звено прижимается к нижнему под действием пневматического прижима, вращается за счет трения с нижним звеном и совершает относительно оси его вращения принудительное возвратно-поступательное движение,Л р и м е р. Для полирования плоских поверхностей линз объектива "Индустар" из стекла марки К 100 и К 14(блок диаметром 150 мм) с требованиями по точности И=5, АМ=1 интерференционных колец и чистое по стандарту изготавливают полировальный инструмент диаметром 170 мм из полировальных элементов "Аквапол" с 6=10 мм. Число концентрических окружностей 8 (п 1-п 8), число астроид 3 (К - Кз). Радиусы концентрических окружностей В=,пб=10 п; п 1-В 1=10 мм; п 2 - Вг=20 мм; пЗ - Вз=30 мм; п 4-В 4=40 мм; п 8-Ва=80 мм.На окружности п 1-0 элементов (точек пересечения с астроидами нет), на п 2-4 элемента, на пЗ(К и п 3 четные), на п 4 - 4, на п 5-8, на п 6-4, на п 7-8, на п 8-8. Всего полировальных элементов 36. Коэффициент заполнения поверхности инструмента (по площади) 0,13. Параметр астроид а=4 М=40 к (мм) обеспечивает необходимый коэффициент заполнения,Радиусы концентрических окружностей В выбираются равными целому числу диаметров полировального элемента, т, е, расстояние между окружностями равно размеру элемента в связи с тем, что при более плотном их расположении (меньшем расстоянии) элементы могут накладываться друг на друга, что недопустимо, а при менее плотном (большем расстоянии) коэффициент заполнения поверхности инструмента полировальными элементами (площадь рабочей поверхности) уменьшается, что приводит к снижению износостойкости инструмента.Если выбор зависимости В=пб обусловлен необходимостью обеспечения высокой износостойкости инструмента, то выбор уравнения указанной кривой обусловлен необходимостью обеспечения его высокой размерной стойкости, т. е, от вида кривой зависит плотность заполнения поверхности инструмента полировальными элементами в каждой круговой зоне. При значении показателя степени меньше 2/3 (например, 1/3) кривизна кривой увеличится и при том же положении элементов, лежащих на осях координат Х, У, элементы, лежащие между осями, приближаются к центру инструмента, что приводит к усилению центра инструмента, При этом инструмент изнашивается"на бугор", что приводит к снижению точности формообразования обрабатываемой поверхности. При значении показателя степени больше 2/3 (например, 1) кривизна кривой уменьшится (для указанного примера прямая у=а-х), элементы, лежащие между осями х, у смещаются в направлении от центра инструмента, что приводит к ослаблению центральной зоны. Инструмент изнашивается "на яму", точность формообразования обрабатываемой поверхности снижаются вместо плоской поверхности образовывается выпуклая).Выбор показателей степеней при х, у и а одинаковыми обусловлен необходимостью осевой симметрии инструмента, приотсутствии которой инструмент изнашивается "на клин" или еще по более сложной зависимости, что неприемлемо с точки зрения точности формообразования обрабатываемых поверхностей.Выбор уравнения кривой с показателями степени 2/3 (астроиды) осуществлен на основе результатов экспериментальных исследований влияния коэффициента заполнения на характер износа инструмента, Только при расположении элементов в соответствии с предлагаемой кривой достигается равномерный износ инструмента,Предлагаемый инструмент испытывают при полировании указанных деталей на станке мод. 2 ШПМ при следующих режимах: частота вращения инструмента 200 об/мин; давление прижима 0,05 МПа. В качестве СОТС используют проточную воду.При испытаниях предлагаемого и известного инструментов число элементов 36) определяют коэффициент равномерности износа инструментаинЧмзксгде Чмин и Чмакс - наименьшая и наибольшая интенсивность износа рабочего слоя инструмента в,раэличных круговых зонах, и отклонение от плоскости обработанной поверхности М, ЛМ,Результаты испытаний приведены в таблице,Равномерность износа предлагаемогоинструмента по сравнению с известным значительно улучшается коэффициент равномерности меньше в 5, 6 раза), а значит и точность формообразования повышается, Кроме того, из таблицы следует, что извест ный инструмент позволяет обрабатыватьлишь детали неточной оптики (Й при помощи пробного стекла даже определить нельзя). 10 Формула изобретенияПолировальный инструмент для обработки плоских поверхностей оптических деталей; выполненный в виде корпуса сзакрепленными на нем полировальными15 элементами одинаковых размеров, расположенными по концентрическим окружностям, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности обработки поверхностей эа счет равномерного износа инстру 20 мента, полировальные элементырасположены в точках пересечения концентрических окружностей радиуса В=пб,где б - диаметр полировального элемента,и - номер концентрической окружности, с25 астроидами, описанньми уравнением2 2 2+у 3где х, у - прямоугольные координаты;а=4 с 0 - параметр астроиды;30 1 - номер астроиды,причем полировальные элементы размещены в точках пересечения окружностей с четным и с астроидами с нечетным к иокружностей с нечетным и с астроидами с35 четным 1.1717326 Составитель Н, БалашовТехред М.Мо ргентал Корректор М. Кучерява дактор И. Дербак ул,Гагарина, 10 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж Заказ 838 Тиражд ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5