Устройство для нарезания ди-фракционных решеток

ОПИСАНИЕ 806 З 60ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 310579 (21) 2772229/25-08 (51)М. Кл. с присоединением заявки Но(23) Приоритет Госуаарственяый комитет СССР. яо дедам изобретений я открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ ДИФРАКЦИОННЫХ РЕШЕТОКИзобретение относится к станко"строению,Известно резцовое устройство длянареэания дифракционных решеток, содержащее электромагнит подъема иопускания резца, функциональный генератор, пороговое устройство н усилитель, при этом выход функционального генератора подключен через пос-.ледовательно соединенные пороговоеустройство и усилитель к обмоткеэлектромагнита,один вход функционального генератора подключен к первому выходу коммутатора, а другойко второму выходу коммутатора (1) .Недостатком известного устройстваявляется то, что оно не позволяетизготавливать качественные дифракционные решетки с большой апертуройиз-за износа резца, так как устрой Оство не позволяет произвести в процессе нарезания решетки смену из- .носившегося участка лезвия резца накачественный участок.2 эЦель изобретения - повышение качества дифракционной решетки за счетсмены рабочего участка лезвия резца,в процессе ее нарезания.Указанная цель достигается тем,что в известном устройстве для на- Зч резания дифракционных решеток, содержащем резец с лезвием, выполненнымпо дуге окружности, закрепленный вдержавке, установленной в резцедержателе с возможностью поворота, электромагнит подъема и опускания резца,делительную каретку и контактныйпрерыватель, соединенный с обмоткойэлектромагнита, в устройство дополнительно введены нормально разомкнутый и нормально замкнутый ключи,генератор одиночных импульсов, формирователь импульса запрета и второй электромагнит, взаимодействующийс державкой резца, при этом междуконтактный прерывателем и обмоткойдополнительного электромагнита включены последовательно нормально разомкнутый и нормально замкнутый ключи и генератор одиночных импульсов,выход которого одновременно черезформирователь импульса запрета соединен с управляющим входомнормально замкнутого ключа, механизм управления нормальнозамкнутого ключа механически свя.зан с делитепьной кареткой,а ось поворота державки резцасовмещена с центром кривизнылезвия резца.На фиг.1 изображено устройство .для нареэания дифракционных решеток,общий вид; на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства.Устройство содержит корпус 1, ккоторому шарнирно подвешена плата 2,соединенная через кронштейн 3 противовеса 4 с масляным демпфером 5 иснабженная резцедержателем б с алмазным резцом 7, закрепленным в державке 8. На корпусе 1 закрепленмагнит 9 подъема и опускания резца 7,а также второй дополнительный электромагнит 10, взаимодействующий сдержавкой 8 резца 7, которая установлена в резцедержателе б с возможностью поворота вокруг оси 11, совмещенной с центром кривизны лезвиярезца 7, В резцедержателе б установлен пружинный конический Фиксатор 12конус которого входит. в.одно из двухгнезд, выполненных в державке 8 рез- Щца 7. На главном валу привода делительной машины установлен кулачок 13управляющий работой контактного прерывателя 14. Между контактным прерывателем 14 и обмоткой дополнительногоэлектромагнита 10 включены последовательно соединенные нормально разомкнутый 15 и нормально замкнутый 16ключи и генератор 17 одиночных импульсов, выход которого одновременночерез формирователь 18 импульса зап- ЗОрета соединен с управляющим входомнормально замкнутого ключа 16. Нормально разомкнутый ключ 15 установленна станине делительной машины и механически связан через кронштейн 19с делительной кареткой 20, установленной с возможностью перемещения понаправляющим 21, закрепленным настанине машины.На делительной каретке20 установлена заготовка 22 решетки. 4 ОНа временных диаграммах по оси абсцисс отложено время, а по оси ординатнапряжение,23 - временная диаграмма напряжения с контактного прерывателя, 24временная диаграмма напряжения сгенератора одиночных импульсов, 25временная диаграмма с формирователяимпульса запрета,Устройство для нарезания дифракционных решеток работает следующимобразом.Перед нарезанием дифракционнойрешетки необходимо подобрать нагрузкуна резец 7 (см.фиг.1) так , чтобыштрих на заготовке 22 выполнялся 55полного профиля. Это делают путемнарезания отдельных групп штрихов,перемещая противовес 4 вдоль кронштейна 3, Эатем заготовку 22 с нарезанными на ней группами штрихов цОпомещают под микроскоп и определяютгруппу штрихов с необходимойглубиной, после чего противовес 4фиксируют на кронштейне 3. Устанавливают кронштейн 19, управляющийнормально разомкнутым ключом 15 на делительной каретке 20, так, чтобМ обеспечить в дальнейшем смену рабочего участка лезвия резца 7после нарезания половины ширины решетки. Кулачок 13 устанавливают на главном валу привода машины и закрепляют так, чтобы замыкание контактов контактного прерывателя 14 происходило в момент, когда не нарезается штрих, т,е. при холостом ходе резцовой каретки, на которой нормально замкнутым ключом 16, Электрический сигнал с выхода генератора 17 одиночных импульсов поступает одновременно как на вход электромагнита 10, так и на вход формирователя 18 импульса запрета, который вырабатывает сигнал 25 (см.фиг.2). Данный сигнал поступает на вход нормально замкирого ключа 16 и размыкает его, вследствии чего цепь электромагнита 10 обеспечивается, и он уже больше не воздействует на державку 8.Таким образом, после нарезания половины ширины дифракционной решетки произведен поворот резца и произошла смена изношенного участка лезвия резца на качественный участок.П р и м е р . Необходимо изготовить дифракционную решетку с заштрихованной площадью 200200 мм, 1200 штрихов на один миллиметр, с Углом блеска рабочей грани о. = 9 Параметры алмазного бицилиндрического резца: угол заточки рабочей грани = 9 ; угол заточки нерабочейо грани Р = 54 , радиус кривизны лезвия резца й = 10 мм, угол при вершине лезвия резца 9 = 117 О. Величина сек- тора рабочего участка лезвия резца рассчитывается по формуле где Ч - величина сектора рабочегоучастка лезвия резца; Ь - глубина штриха нарезаемойрешетки,Глубина Ь штриха рассчитывается по формуле2)де 1 г постоянная решетки, для приведенного примера она равна0,83,мкм..Подставляя параметры резца и решетки в формулу (2) и (1), получаем, что величина сектора рабочего участка лезвия резца равна Ум 2 . Следовательно для смены изношенного участка лезвия на качественный участок необходимо повернуть державку резца на два градуса. Это можно обеспечить, установив определенный зазор между сердечником дополнительного электромагнита 10 и державкой 8. Гнезда под конический Фикса-.тор 12 должны выполняться такжечерез два градуса, Общая длина штрихов решетки в приведенном примереравна 48 км. В устройстве кронштейн19 необходимо установить на делительной каретке 20, примерно противсередины ширины решетки; тем самюмодна половина ее, т.е. 24 км длиныштрихов, будет нарезаться. одним. участком лезвия резца 7, а вторая по-.ловина ее будет нарезаться другимустановлено устройство для нарезайиярешеток. Включают делительную машинув работу. Кулачок 13 при вращенииглавного вала привода машины, замыкая и размыкая контакты контактногопрерывателя 14, формирует прямоу;гольные импульсы 23 напряжения (см.фиг.2), которые подаются на электромагнит 9 но время холостого хода Юрезцовой каретки. При подаче на элек.тромагнит 9 напряжения плата 2 притягивается к сердечнику электромагнита 9, и резец 7, устанонленный в резцедержателе б, поднимается над заго-2тонкой 22, выходя из контакта с нею.В это время происходит перемещениеделительной каретки 20 по направляю"щим 21 на величину постоянной деления.для уменьшения амплитуды вынужденныхколебаний платы 2 н устройство введен масляный демпфер 5. Нарезаниерешетки резцом 7 без смены рабочегоуЧастка лезвия резца происходит дотех пор, пока кронштейн 19, установ-.ленный на делительной каретке 20,не замкнет контакт нормально разомкнутого ключа 15. В этот момент электрическая цепь второго дополнительного электромагнита 10 замыкаетсячерез нормально замкнутый ключ 16 40и генератор 17 одиночных импульсов.В качестве генератора 17 одиночныхимпульсов может служить, например,мультивибратор, Напряжение на второйэлектромагнит 10 будет подано только после того, как замкнутся контакты контактного прерывателя 14, т.е.одновременно с подачей напряженняна электромагнит 9, когда происходит подъем резца 7. Электрическийимпульс 24 (см.фиг.2) с генератора17 одйночных импульсов, поступивн обмотку электромагнита 10 г создает магнитное поле н его катушке, идержанка 8 резца 7 притягивается ксердечнику электромагнита 10, поворачинаясь вокруг оси 11, совмещен"ной с центром кривизны лезвия резца 7. При повороте державки 8 под-пружиненный конический фиксатор 12 выходит из гнезда, выполненного в держав ке З,а после поворота державки 8 нарасчетный угол, т.е. после сменыизношенного участка лезвия резцана качественный участок, конус фиксатора 12 входит во второе гнездо,также выполненное в державке 8 иФтем самым фиксирует положение державки 8 относительно резцедержателя б, предотвращая самопроизвольныйповорот резца 7. После поворота резца 7, с целью предотвращения дальнейшего воздействия магнита 10 надержавку 8 после замыкания контактов нормально разомкнутого ключа 15,необходимо обесточить электромагнит10. Эту Функцию выполняет формирователь 18 импульса запрета совместно"сучастком лезвия резца 7 после егоповорота.Если не производить смены рабочего участка лезвия резца в процессенареэания решетки, то при, нарезании штрихов общей длиной 48 км нслое металла леззие резца сильноизнашивается. Причем износ резца помере нарезания решетки прогрессирует.Износ резцаприводит к значительномуснижению качества решетки, и в этомслучае решетка не пригодна для спектроскопических целей.Таким образом предлагаемое устройство позволяет повысить качестводифракционных .решеток за счет смен. рабочего участка лезвия резца ипроцессе нарезания решетки,формула изобретенияУстройство для нарезания дифракционных решеток, содержащее р зецс лезвием, выполненным по дуге ок-ружности, закрепленный в держанке,установленной в резцедержателе свозможностью поворота, электромагнит подъема и опускания резца, делительную каретку и контактный прерыватель, соединенный с обмоткой электромагнита, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения качестварешетки за счет смены рабочего участка лезвия резца н процессе ее нарезания, в устройство дополнительновведены нормально разомкнутый и нормально замкнутый ключи, генератородиночных импульсов, формировательимпульса запрета и второй электромагнит, установленный с возможностьювзаимодействия с держанкой резца,при этом между контактным прерывателем и обмоткой дополнительногоэлектромагнита включены последовательно соединенные нормально разомкнутый и нормально замкнутый ключи игенератор одиночных импульсов, выходкоторого одновременно через формирователь импульса запрета соединенс управлюа 4 иМ входом нормально замкнутого ключа, механизм управлениянормально: разомкнутого ключа связан с делительной кареткой, а осьповорота державки резца сонмещенас центром кривизны лезвия резца.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРгг 619323, кл. В 23 ч 17/02, 1976.