Справочник технолога-оптика - Окатов М.А.
ISBN 5-7325-0236-Х
Скачать (прямая ссылка):
Изготовление эллипсоидов по методу ножа, так же как и параболоидов, ограничено по крутизне поверхности из-за попадания силы, приложенной к ножу, в конус трения.
Как было указано выше, наибольшие ошибки сосредоточены на краю обрабатываемой поверхности. Для получения максимальной точности надо брать заготовку большего (приблизительно на 1/4) диаметра, а после обработки округлить деталь до требуемого размера. Можно вклеивать заготовку в кольцевой фальшборт, на который переносятся ошибки, возникающие на краю. Твердости по сошлифовыванию материала заготовки и фальшборта должны быть близки. Метод ножа может быть также применен при изготовле-
Рис. 7.17. Схема распределения сил Рис. 7.18. Схема обработки гиперболи-
при обработке ножевым инструмен- ческих и эллиптических поверхностей
а) *F 5)
К I \ Л ? Л
5 6
том
с помощью ножевого инструмента
356
Рис. 7.19. Схема обработки асферических Рис. 7.20. Схема обработ-
поверхиостей по методу Декарта ки асферических поверх-
ностей фасонным инструментом
нии глубоких вогнутых поверхностей 2-го порядка с усеченной вершиной. В этом случае шпиндель, на котором устанавливается заготовка, располагается горизонтально.
Обработку с исправлением формы инструмента применяют также при обработке асферических поверхностей с принудительной правкой рабочей кромки инструмента. При такой схеме обработки заготовка, притираясь к инструменту, изменяет его первоначальную форму, что и вызывает необходимость его периодической правки.
Наиболее распространенной является схема обработки по методу, приписываемому Декарту (рис. 7.19). Образующая рабочей поверхности шлифовальника 2 представляет собой меридиональное сечение изготавливаемой асферической поверхности 3. Необходимая форма шлифовальника достигается посредством его непрерывной правки алмазным резцом 4, управляемым копировальным устройством 1 и 5. Этот метод применим лишь для выпуклых асферических поверхностей. Точность получаемой поверхности [7.13] составляет 10-20 X (длина световой волны). Ошибки возникают из-за неточностей в выполнении шарнирных соединений и движущихся частей станка и вибрации оборудования.
Для изготовления асферических поверхностей на деталях можно применять фасонные резцы, представляющие собой пластины с рабочей кромкой, выполненной по форме кривой меридионального сечения поверхности. Чтобы при шлифовании свободным абразивом профиль инструмента 1 не искажался износом, поверхность шлифуют гибкими металлическими прокладками 2, которые устанавливают между деталью 3 и кромкой инструмента, и периодически меняют (рис. 7.20). Прокладке может быть сообщено возврат-но-поступательное движение. Резец при этом как бы превращается в контршаблон. По этой схеме был создан опытный станок
[7.10].
Метод точечного соприкосновения. Метод наиболее универсален, допускает изготовление поверхностей любой формы, но не об-
357
ладает свойством взаимного инструмента и обрабатываемой поверхности. Его главным недостатком является невозможность получения достаточной (в несколько интерференционных полос) точности изготовляемых поверхностей. Поскольку инструмент соприкасается с обрабатываемой поверхностью на незначительном участке, большое влияние на ошибки поверхности оказывает точность траектории перемещения инструмента. В этом случае точность поверхности зависит от большого числа факторов и, в первую очередь, от точности применяемых станков, стабильности формы обрабатывающего инструмента и вибрации оборудования.
Во всех станках, работающих по принципу точечного соприкосновения, инструмент в процессе обработки перемещается по образующей асферической поверхности вращения, т. е. по профилю ее меридионального сечения. Траектория движения воспроизводится в пространстве либо механизмами, у которых определенные точки одного из звеньев описывают необходимые кривые, либо копировальными устройствами с шаблоном, либо кинематическими цепями, управляемыми от ЭВМ [7.18-7.20, 7.91].
На рис. 7.21 дана принципиальная технологическая схема для среднего и тонкого шлифования алмазным цилиндрическим инструментом выпуклых асферических поверхностей. Выбранная полярная схема координат с программным перемещением х инструмента на вращающуюся деталь в зависимости от угла поворота ф оси детали является более предпочтительной в сравнении со схемами программного перемещения, реализованными в декартовой системе координат. Схема обеспечивает достаточно высокую точность траекторного перемещения инструмента относительно обрабатываемой детали без введения обратной связи на коррекцию этого перемещения.
Положительным также является тот факт, что при построении с помощью системы ЧПУ многопроходного рабочего перемещения
инструмента при неизменной программе управления изменяется только исходная координата начала отработки программы. При каждом проходе инструмента происходит практически эквидистантный съем припуска во всех координатах по нормали к обрабатываемой асферической поверхности на величину смещения исходной точки начала выполнения программы. Положительным является и крайне незначительная зависимость формы изготавливаемой поверхности от износа инструмента. Износу инструмента в 1 мм соответствует изменение формы асферической поверхности всего на величину около 5 мкм.
