Справочник технолога-оптика - Окатов М.А.
ISBN 5-7325-0236-Х
Скачать (прямая ссылка):
341
турными деформациями в зоне притирки, случайными и систематическими флуктуациями распределения абразивной суспензии в зоне обработки, неоднородными свойствами обрабатывающей подложки инструмента и т. д.
Несоответствие изложенной методики расчета экспериментальным данным можно уменьшить выбором кинетики инструмента, при которой эпюра распределения относительной скорости Vy притирки по зонам у детали имеет форму, близкую к прямоугольной. Этот случай легко реализуется увеличением частоты осциллирующего движения по сравнению с угловой относительной скоростью вращения инструмента. При этом процесс притирки осуществляется за счет осциллирующего линейного или кругового (планетарного) движения инструмента, а не за счет угловой скорости вращения инструмента относительно детали.
Улучшить соответствие расчета контура инструмента экспериментальным результатам можно, применив метод последовательного приближения. Для этого инструментом-маской с контуром <р0, рассчитанным по изложенной методике, проводится серия пробных обработок исходных сферических заготовок радиуса rQ. Экспериментально подбирается оптимальный режим (время обработки, скорости вращения инструмента, детали, осциллирующего движения, его эксцентриситет). Найденный режим в дальнейшем не изменяется.
После проведенной серии обработок расчет маски ф^ в первом приближении производится по формуле
Ф1 - Фо + аФоЛо
г0
(^lmax) (Л^)
2
max
(7.16)
с последующим корректированием фг к выбранному максимальному углу ф^ , где а — коэффициент сходимости процесса итерации; Л0 — усредненное значение остаточных отклонений, полученных в серии обработок поверхностей маской ф0; h^ — отклонение заданной поверхности от исходной сферической поверхности заготовки радиуса rQ.
Далее проводится серия обработок исходных заготовок радиуса г0 маской фх и т. д.
В общем случае рекуррентная формула для определения контура г-й маски фг, обеспечивающей снятие заданного теоретического припуска h1 с точностью до случайных ошибок процесса, имеет вид
Ф/ - Фг-1 + аФг-1 Лг-1
Ч-1
№lmax)
(7.17)
В практике изготовления асферических оптических деталей встречаются исходные поверхности, контроль формы которых не может быть обеспечен с требуемой точностью. Как следствие этого,
342
рассчитываемый по результатам такого контроля припуск на ас-феризацию заведомо определяется с большим приближением. Кроме того, указанные выше технологические погрешности как случайного, так и систематического характера приводят к значительному рассогласованию расчетных данных с экспериментальными. Назовем это рассогласование погрешностью формообразования. Для высокоточных оптических деталей, а также исходных поверхностей, имеющих большой припуск на асферизацию, наличие неустранимой погрешности формообразования исключает возможность получения заданной поверхности с требуемой точностью за один сеанс обработки. Поэтому для изготовления таких поверхностей вводится многократная обработка исходной поверхности последовательно корригированными соосными инструментами-масками, которые рассчитываются, например, по следующей методике с выполнением условия базирования.
Предположим, что исходная поверхность вращения, имеющая отклонения tn 1 = hl (припуск на асферизацию) от заданной теоретической формы, обработана с помощью маски <р0, рассчитанной согласно (7.17). Зависимость между параметрами процесса формообразования запишем в виде
где h0 — остаточные отклонения от заданной теоретической поверхности, полученные после обработки маской ф0; k — нормирующий коэффициент; Р0 — эпюра давления при использовании маски ф0; Tq — время обработки, за которое снят максимальный припуск (hi - Л0)шах < Л“ах; V — относительная скорость в зоне у.
Распределение припуска, который нужно снять при обработке
При этом допускаем, что изменением эпюры р0 в результате изменения профиля ф0 на величину Аф0 можно пренебречь.
Профиль маски фг в следующем сеансе обработки с учетом (7.18) и (7.19) определяем как
(7.18)
h_i -aQhi - kP0V(q>0 + Аф0)Т0,
(7.19)
где а0 = /г“ах /л“ах ; Дф0 — изменение профиля маски ф0, которое должно привести к распределению износа, равного
hx — •
Ф1 - Фо + АФо>
(7.20)
где
ho - a0^i
343
Затем нормируем рассчитанный по (7.20) профиль к выбранному углу ф“ах
и проводим сеанс обработки (при тех же условиях, но длительностью Т± < Tq) с маской фх. Распределение износа поверхности заготовки за этот сеанс запишем в виде
где — остаточные отклонения поверхности от заданной теоретической поверхности после обработки маской ф1; Тх — время обработки маской ф^.
Профиль маски ф2 для следующего сеанса обработки определяем аналогично
профиль ф2 к углу фо и т. д.
В общем случае рекуррентная формула для расчета контура ?-й маски имеет вид
Разложим 1/(Лг_! ~hi_2) в РЯД Тейлора в точке {hi _ j - ht _ 2)
и, ограничившись одним или двумя членами, получим
По формулам (7.24)-(7.26) рассчитывают контуры последовательно корригируемых инструментов-масок с выполнением условия базирования.
При больших амплитудах осциллирующего движения инструмента имеет место отличный от нуля износ обрабатываемой поверх-
