Способ обработки сферических поверхностей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 В 13/02 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К СС 97 57) Изоб троению,отся ние от аш че скодля об ей на но опт зовано креи спол и может быт ерхно х ст еских и лировал работки шлифовалЦель иэо ках. ачес о-п ете пцениеи обрабсвободн ия пов тельност товки 2 и по три 1, жестк во за а и проиля этого уклчаштук дывают гр шечный пр связанныи тир 00 ОСУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СФЕРИЧЕСКИХПОВЕРХНОСТЕЙ ЯО 1348148 А 1 валом станка. На заготовки 2 устанавливается грибообразное приспособление 3, имеющее три поверхности, профиль которых соответствует необрабатываемой стороне заготовки, Наличие этих поверхностей позволяет заготовкам 2 за счет силового замыкания силой Р с системы СПИД самоустанавливаться по притиру 1 и приспособлению 3 одновременно, Станок задает вращение (о,) шпинделю 6 станка и качание (Б ) вок дилу 7, В системе СПИД появляется про проворачивание приспособления 3 (сд ) совместна с заготовками 2 и проворачивание (и) ) заготовок 2 относительЛно приспособления 3, За счет появления вращения о 1 обработка сферичес 3ких поверхностей заготовок происходит более равномерно, так как краевые эоны фактически отсутствуют.8 ил.(1)55 я с и едующиокр 5 оцределеццоц Изобретение относится к машиностроению, преимущественно оптическому,и может быть использовано для обработки сферических поверхностей ца5шлифовально-полировальных станках.Целью изобретения является повышение качества и производительностиопераций шлифоваетия-полирнацгтя сферических поверхностей путем понт,штеп 5 10равномерности их обработки.На фиг, 1 и 2 показань пргцтеры положения заготовок н чашечцом сферическом притире; ц фиг 3 - приспособление для обр,гботки гтт.пут гс - гтлос - 15кой линзы; ца фнг,. 4 - то же, видсверху; на фиг, 5 - схеме реализацииспособа; ца;тегг. 8 - то же, с испольэонанием промежуточных элементов; цафиг. 7 и 8 - примеры схемы располгжения сил обработки для различных и -ложений заготовок относительно тгритггра объясняющие физику способа,(см в фиГ а 1 ) мент угол ) ьтегесгу Осепритира и его краем. О - центр Обрабатываемой сферы радиусом К, Эаготовка 2, имеющая диаметр 2 г, прижатак инструменту рсилием Р, При цршенин притира 1 со скоростью 1 , цезаготовку 2 действуют элемец.рцыс.силы обработки Еп, напрвееКкПЛОСКОСТИ ЧСРТЕЖа ОТ Егае И 6 кавные (+),Ось заготовки 2 (фиг. 2), ттриж гп 35усилием Р, совпадает с осью нрэк:нинпритира 1, На заготовку 2 и уютэлементаретые с:илы обраб тки 1 п,.ФР 1 с находящиеся ца р ст эягти гг соответственцс от оси .агс 1111 КИ, 41Кт)асть этих сггл (показ ацггьгх тт ттл тскэ"ти чертежа) направлена ца цс и Обозначена .,а часть - от нас т Обозначена +. Эти силы нызынают появ:гсция сстОТВЕТ СТВУЮЕттХ Ра З НОЦПР ЦЛ ННЫХ МОментов отцоситсльно оси заготовки; В зоне,обозначенЕЛ уг." 1, Обобеспечивается 5 слоние ькРп х г) 1 Рср Условие (1) ныполняетс ми методами: унецичением ример нанесением резон н 482зоне инструмента; умецьитением Р)с, за счет снижения коэффициента трения по поверхности контакта любьгми обще- техническими приемами (смазка, выбор материала контакта,предварительная . 16 р:тботка контактирующих поверхностей и т.д.); уменьшецием г за счет снижсцпн плошади приложетпгя прижимающеГО " ГЛИЯ1 рис:пособленис Э для обработки сферических поверхностей вегполегеновид гриба с радиусом сферической часи К - , гдс ,. - радиус обрабатываемсл сферы;- гарантированный ззор, выбираскгетй из конкретных угггстгттггг. На сфе) г ской части приспособ:ге цгя имеются рц поверхности 4, форм которых (иос.о: гь пли сфера) соо нетствует цеобраоатьиэаемой стороне т;отонки или коцгактегруеощей с цей Он. рхцо ти п)эсрмегжуточнОГО злетента 5фг , 8) ю С г елО Обесп.еегия миние 1/1 т о эчециг уЛмежду нор "1"К КЕГЖДО. Иэ гг:.ОСГЮ ПРИСПО-еплсцич (фиг, С) пис.рхцости в плаее р- тлагают под уг:том 120 (фиг. 4),ото .ки 2 .Иг 5 и б) у:гожены н ;тэ тир . устаге.г: цггь.гг ца шпинделе1 аг е а ., П р е е и О с. О б г еге . 3 а с г е тР:се7: Нк а прижимает"., Л 2 к п энтир; 1 фиг, 5) илиа; ", э:1 к2 по, э " тн; кс с.ткого проЧНС ГС ,С С 1, 5 : таК КаК ПО-рст.тат О ттк 2 не позволяет гтм ; "тл., тацацгппта гт;. я по приспособ це 3 и - .1 гес .тргтческих ссобен.;й )к п)рт гр")6 р 6 гка сфс ргт . ск;тх поверхносте те Ходиедуктшим эбрзом,(рт зт огонкг 2 (стиг, -) или три згэтовки 2 е промежуточными элементами 5 (фетг. б), гтрия атые приспособ.;. цпем 3 с усилием Р, при качании водпа 7 (8 ) и вращении притира 1Кг, ,) перс м щаются своими сферическим понерхцостямп пст сферической пот.рхцос.тп вокругно й оси (,) ). За. Отонки 2 заегт различные положения Относитсльно ин.трумента 1, В тгу.гае, когда зготовка 2 (фиг. 1) с диамс тре 2 г эцг,":1 т положение, ука.1 ццое на чертеж, энемецтарные силы брбэтее нпрн:геня Одинаково и не ытынают птлцление крутящего момен цткруГ Оси ЗаОто еки 2 я1 С .гучае, ктг.т ось эготовки 2 гфи; . 2) совпалзет с сею инструменз348484та 1, на заготовку действует момент 0 заготовки ц оси 0 притира (фиг.7)сил обработкиследующее: и МРп х г 1М = -к - г,5 ы 2Вокруг оси заготовки 2 появляется противодействующий момент элементарных сил трения, приложенных на ло-, нер При смещении оси О, заготовки иоси О притира (Фиг. 8) на величину"а" моменг от сил обработки с учетом хности прижима. н М 2 Г)сх г (3) 1их пропорционального перераспределения следующий:Если М1., (4), т,е. выполняется условие (1), то заготовка 2 вращается вокруг своей оси относительно поверхности приспособления 5 совместно с притиром 1, Таким образом появляется вращение заготовок 2 относительно своей оси (о) ), В результат 0 те этого вращения все зоны каждой заготонки 2 проходят через в:е зоны притира 1.Граничные значения зоны Ц, в которой выполняется условие (1) нано- . дятся из условия Р 11 Р,Я: - г2(13) К - г Г = э К1 Р И сару В обшем слу 1 ае сумму элементарныхсил обработки можно привести к виду: ИП 11 Рп Р1;7)1 Таким образом, угол, ограничивающий зону, в которой выполняется условие (1) равен где Г, - коэффициент трения по поверхности прижима,Из условия (15) слегует, что Физически угол Ч 1 сушествует (имеет положительное значение, только н случае КГ. с 6 Р ; р(16) так как сумма элементарных сил обработки не может превьш 1 ать усилия при(8) то 55 1 К,7 О. (18) где г - радиус заготовки.Вращение заготовки вызывается силами обработки, максимальное значение момента от которых при совпадении оси Фактическое значение К зависитоьгот материала заготовки и притира, их Гричем силы Г и Гприлагаются только ца краях и в .центре заготовки.Так как геометрически при замкнутой системе СГПТУ заготовка может нращаться только вокруг своей оси, а силы трения всегда препятствуют движению, то максимальное значение момента треция для указанного случая следующее: 1)1 = 2 агсвхп( - ) . (15)40 Е Кшероховатости и параметров используемого свободного абразива.В процессе обработки обеспечиваются два условия: попадание каждой иэ5 заготовок в зону, ограниченную углом ч (фиг2), где обеспечивается условие (1) и заготовка вращается; оси заготовок не должны выходить за края инструмента, так как в этом слу чае они будут выпадать, Учитывая, что нормали к каждой из поверхностей приспособления, на которых устанавливаются заготовки, выходят из точки, лежащей на оси вращения,притира, угол между проекциями нормалей к двум из них на плоскость, проходящую через ось вращения притира и одну из этих нормалей, выбирается из условия 20(20) В процессе обработки угол д. является величиной переменной, диапазон изменения которой зависит от геометрических размеров приспособления.Для приспособления, приведенного на фиг. 3, 4, даны углы (Р и 120 1 43Ч+ агсГК 2 ГКМ(Ы 2 агсзгп -2 35(21) 1где выражение Ч + агсг 8 - г 8 М пред 2 40 ставляет собой угол между нормалью и проекциями двух других нормалей (они совпадают) для случая, когда плоскость через нормаль и ось вращенияпритира проходит симметрично двумдругим нормалям, а выражениелагсз 1 п -- ып у представляет собой2 угол между двумя нормалями для случая, когда ось вращения притира лежитв этой же плоскости,Формула и э о б р е т е н и я д,(7 +агсзп - (1- - - )1,Е РВ. К угол между осью притира иего краем;радиус обрабатываемой заготовки;радиус обрабатываемой сферы;коэффициент трения по поверхности прижима заготовки;коэффициент пропорциональности сил обработки по сферической поверхности и прижимающего усилия. где К06 Р Способ обработки сферических поверхностей, при котором заготовки размещают в притире в виде чаши и прижимают к нему с помощью приспособления, а притиру и приспособлению сообщают относительное качательное и вращательное движение, о т л и ч аю щ и й с я тем, чтос целью повышения качества и производительности обработки, в качестве приспособления берут гриб с тремя поверхносТями, форма которых соответствует форме не- обрабатываемой стороны заготовки или контактирующей стороны промежуточного элемента, при этом угол между проекциями нормалей к двум из них на плоскость, проходящую через ось вращения притира и одну из этих нормалей, выбирают из условия