Справочник технолога-оптика - Окатов М.А.
ISBN 5-7325-0236-Х
Скачать (прямая ссылка):
336
Ту - const и Ру = const, можно определить значение Sy а также рассчитать Vy по методу, предложенному М. Н. Семибратовым [7.8]. В этом случае справедливо соотношение
Sy=X/(kPyVyT).
Для исправления сферических или получения асферических поверхностей за счет изменения времени обработки в зонах можно применять инструмент типа «звездочка» (рис. 7.4), состоящий из трех направляющих 1, расположенных под углом 120°, вдоль которых могут перемещаться установленные на шаровых шарнирах полировальники 2 небольшого диаметра. Определение значения Ту и времени обработки каждой зоны описаны в работе [7.6].
Метод ретуши используют при изготовлении крупногабаритных деталей диаметром 500-2000 мм. Применение его для деталей малых размеров затруднено из-за сложности изготовления необходимых инструментов и относительно малой производительности.
Метод «маски», т. е. асферизация за счет регулирования съема по поверхности посредством изменения параметра Sy, предложен JI. С. Цеснеком и др. [7.1]. Суть его заключается в создании неравномерного изнашивания обрабатываемой поверхности за счет изменения по зонам коэффициента покрытия. Последнее осуществляется в соответствии с заранее рассчитываемыми отступлениями заданной асферической поверхности от какой-либо более простой и удобной для изготовления поверхности. Такой поверхностью могут быть сфера или плоскость, причем заготовка выбирается с таким расчетом, чтобы ее поверхность была ближайшей к требуемой, т. е. излишки материала, которые необходимо удалить при обработке, были бы минимальными.
При выборе заготовки учитывают также технологичность с точки зрения производительности и простоты изготовления рабочего контура инструмента-маски [7.9, 7.10, пат. 2379607 (Франция)]. Рабочие поверхности инструмента и обрабатываемой заготовки в начальный момент времени должны быть сопряжены, а контур рабочей поверхности инструмента иметь конфигурацию, обеспечивающую заданное расчетное распределение коэффициента покрытия S по зонам обрабатываемой поверхности.
Инструмент имеет две степени свободы движения. В простейшем случае используется соосное расположение инструмента и детали с минимально возможным осциллирующим возвратно-поступательным перемещением для «сбоя» упорядоченности относительного движе- Рис. 7.4. Инструмент типа ния инструмента и заготовки, в результа- «звездочка»
337
те которого на поверхности заготовки появляются направленные концентрические «царапины» (зональные ошибки). Способ соосного инструмента-маски реализуется обычно на станках типа ШП с одно- или двухкривошипным верхним звеном. Вращение верхнего звена (инструмента) может быть как принудительным, так и свободным под действием момента сил трения, приложенного со стороны нижнего звена (например, заготовки). Способ обеспечивает, как указывается в работе [7.11], устойчивое базирование заданной поверхности относительно исходной. На детали имеется, как минимум, одна зона, не подвергающаяся обработке. Одним и тем же инструментом можно получить не только один тип поверхности, но и класс поверхностей того же порядка (например, 2-го), контролируя в процессе обработки только один параметр — время. Асферизация одним и тем же соосным инструментом в первом приближении протекает по схеме: сфера — эллипс — парабола — гипербола.
Рассмотрим применение метода соосного инструмента-маски при формообразовании осесимметричной поверхности вращения 2-го порядка при выполнении условия базирования. Уравнение таких поверхностей в канонической форме с вершиной, совпадающей с началом координат, и осью симметрии, совмещенной с осьюлс, имеет вид
г2 + у2 = 2rx + qx2, (7.7)
где г — параметр поверхности (радиус кривизны при вершине); q — второй коэффициент уравнения.
На рис. 7.5 и 7.6 представлено в меридиональном сечении (в плоскости хОу) взаимное расположение выпуклой и вогнутой поверхностей 2-го порядка и сферической поверхности заготовки радиуса г0 с центром кривизны, совмещенным с осью х. По этим рисункам легко можно получить формулы для расчета отклонений поверхности вида (7.7) от сферической поверхности исходной заготовки радиуса г0 по нормали к последней (лс0 и х — абсциссы соответственно для сферы и кривой 2-го порядка; у0 и у — ординаты).
Формулы для расчета отклонений, или, точнее, припуска на ас-феризацию поверхностей 2-го порядка удалением материала с исходной сферической поверхности радиуса rQ по нормали к последней, имеют следующий вид:
для выпуклых поверхностей при q > -1 и вогнутых при q < -1
*nl=rO-P; (7-8)
для вогнутых поверхностей при q > -1 и выпуклых при q < -1
t/i2 = Р — го > (7.9)
где р = у[(а - х)2 +у2 — радиус-вектор точки А асферической поверхности, проведенный из центра кривизны сферической поверхности радиуса rQ; а — расстояние до центра кривизны сферы радиуса rQ от начала координат.
338
Рис. 7.5. Схема расчета отступления кривой 2-го порядка от выпуклой сферической поверхности заготовки
Рис. 7.6. Схема расчета отступления кривой 2-го порядка от вогнутой сферической поверхности заготовки
Обычно радиус г0 сферы заготовки выбирают ближайшим к заданной поверхности, чтобы минимизировать подлежащий снятию припуск на асферизацию.
