Справочник технолога-оптика - Окатов М.А.
ISBN 5-7325-0236-Х
Скачать (прямая ссылка):
Метод асферизации «ромашкой» применяют обычно для получения асферических поверхностей, мало отличающихся от сферических (до 20 мкм), с малым средним градиентом асферичности (0,05-0,07 мкм/мм).
Асферизация осуществляется полированием, причем размер инструмента равен примерно 0,7 диаметра обрабатываемой детали, а подрезка смолы имеет вид пяти-, семилепестковой ромашки. Длина лепестков берется равной 0,15 диаметра поверхности, а осцилляция полировальника осуществляется от края до края детали и поэтому также составляет 0,15 диаметра детали.
При обработке вогнутой поверхности вращения 2-го порядка (уравнение сечения у2 =Ах + Вх2) углубляется центр поверхности от зоны, равной 0,7 радиуса детали. При этом край детали, не подвергавшийся обработке, также оказывается опущенным относительно ближайшей сферической поверхности, касающейся асферической в зоне, равной 0,7 радиуса детали.
Радиус кривизны исходной асферической поверхности отличается в данном случае от радиуса кривизны ближайшей сферической поверхности и равен
371
i
-^исх.сф = Щ + (1 + B)/8R0 ,
где Rq — радиус кривизны вершинной сферы; г — полудиаметр обрабатываемой поверхности.
После обработки «ромашкой» в центре и на краях поверхности остаются зональные отступления от заданной поверхности в виде приподнятостей. Приподнятость на краевой зоне наиболее высока
и достигает значения Ah ~ 0,002г4(1 + В)/Rq .
Метод имеет то очевидное преимущество, что обработанная поверхность вследствие большой осцилляции инструмента имеет плавный вид, т. е. отсутствуют узкие зональные неровности.
Асферизацию набором кольцевых инструментов обычно проводят на стадии шлифования и применяют для изготовления светосильных асферических поверхностей с большими отступлениями от сферической поверхности и значительным средним градиентом асферичности.
Последовательность операций при асферизации вогнутых поверхностей следующая: обработку начинают от ближайшей сферической поверхности с краевых зон инструментом, имеющим наибольший диаметр, и постепенно переходят к наименьшему диаметру кольца. При изготовлении выпуклых асферических поверхностей первой подвергается обработке зона, равная 0,7 радиуса детали, на которую приходится максимально требуемый съем материала, а затем последовательно зоны до края и центра поверхности. Последующий диаметр кольца отличается от предыдущего на ширину кольца. Градиент асферичности определяет ширину кольца и величину осцилляции, а именно: чем больше асферичность, тем уже кольцо и меньше осцилляция.
Первичное полирование поверхности («просветление») осуществляют кольцевыми полировальниками, изготовленными на основе шлифовальников. Для полирования оставляют припуск в пределах 2-4 мкм. Обычно контроль после «просветления» показывает, что поверхность имеет узкие зональные неровности, возникшие в местах стыков соседних колец. Для их устранения используют полноразмерный эластичный полировальник.
Точность асферизации кольцами находится в прямой зависимости от градиента асферичности заданной поверхности. Для получения удовлетворительной точности, особенно при значительном градиенте, на заключительной стадии обработки приходится проводить многочисленные и малопродуктивные сеансы зональной и локальной ретуши малым инструментом.
Метод асферизации «маской» применяют для изготовления поверхностей вне зависимости от размера с малым и средним градиентом асферичности. Метод прост и не требует разработки специальных станков и инструмента.
Асферизация упругим инструментом, как и метод «маски», применяют для изготовления поверхностей любого размера, вплоть до самых крупных, но для его реализации необходимо изготовление
372
специального инструмента и разработка специальных станков. Поэтому в связи с тем, что изготовление крупногабаритных поверхностей характерно для единичного производства, экономическая целесообразность его использования для изготовления деталей диаметром более 1 м сомнительна.
Зональная и локальная ретушь малым инструментом, как правило, завершает обработку точных крупногабаритных поверхностей независимо от принятого метода асферизации. Малопроизводительная и требующая высокой квалификации ретушь занимает 30-50 % общего времени обработки. Обработка малым инструментом может проводиться как вручную, так и при монтировке инструмента на верхней каретке станка типа ШП. На станках СПА-1500 и СПА-1000 для крепления инструмента имеется специальная «ретушировальная» каретка. Производительность обработки значительно повышается, если придать инструменту принудительное вращение или планетарное движение.
Размер инструмента выбирают равным 2/3 зональной ширины или линейного размера локальной ошибки, перекрывая за счет осцилляции всю ее площадь. Для полировальников выбирают мягкие смолы.
Величина съема при обработке малым инструментом зависит от меньшего числа независимых параметров, чем обработка полноразмерным инструментом. Это позволяет автоматизировать обработку, управляя процессом изменения одного из параметров (например, давлением или временем пребывания). Остальные параметры, влияющие на производительность, поддерживают во время обработки по возможности неизменными. Закономерность изменения управляющего параметра в течение цикла обработки задается программным устройством. Программа рассчитывается предварительно специальным счетно-решающим устройством, причем исходными данными для расчета служат результаты измерения профиля изготовляемой поверхности, полученного на предыдущей стадии обработки. Таким образом, технологический процесс обработки представляет собой замкнутый цикл, состоящий из следующих звеньев: технологический контроль — счетно-решающее устройство (вырабатывающее команды исполнительным механизмам) — исполнительные механизмы — обрабатываемая поверхность [7.26].
